全光驱动：开启二氧化碳分离的绿色新征程 —— 从排放气流中捕获 CO2的创新之举

当前，传统碳捕获技术耗能大且依赖化石燃料。研究人员开展全可见光驱动的 CO2分离系统研究，利用 2 - 甲基二苯甲酮实现 CO2捕获与释放。该系统能等温运行，助力减排，为非热化学分离提供新思路。

　　在应对气候变化风险的征程中，负排放或净零排放技术，像碳捕获（Carbon Capture），是缓解气候变化风险的关键一环。然而，现有的碳捕获技术却 “事与愿违”，运行时依赖碳密集型能源。在全面能源转型实现之前，碳捕获技术亟待革新，以便能借助可再生能源运作。阳光，作为最为丰富的可再生能源，极具吸引力。但以往光驱动的碳捕获大多是在黑暗中捕获 CO₂，光照时释放。这类技术虽反应活性良好，可仅在释放步骤耗能，限制了利用低能量的阳光从工业烟道气或空气中捕获 CO₂。而且，在明暗状态间切换还需热管理，徒增能耗。此次，研究人员报道了一种新型的 CO₂分离系统，将能量需求分配到捕获和释放两个步骤。研究发现，价格低廉的 2 - 甲基二苯甲酮（2 - methylbenzophenone ）能在等温条件下，借助可见光或阳光，从天然烟道气排放中分离出 CO₂。总体而言，研究解锁了取代二苯甲酮这一新型且经济实惠的碳捕获吸附剂类别，后续还能进一步优化，提升其与太阳能的兼容性、吸光性及性能。

从工业源头捕获碳，是全球缓解气候风险行动的重要部分。传统方法需要大量能量输入，可这些能量常来自化石燃料燃烧，反而适得其反。直接利用阳光作为能源，能显著提升碳捕获过程的能源效率。此次，研究人员首次报道了全可见光驱动的 CO₂分离系统。在该系统中，通过廉价的 2 - 甲基二苯甲酮与 CO₂发生光烯醇化 / 加成反应实现碳捕获，再经分子内光脱羧反应释放 CO₂ 。这个系统能等温运行，利用自然阳光，助力从天然气烟道排放中去除 CO₂，为其他非热化学分离提供了蓝图。