基于升级回收材料的汽车废催化剂PGMs可持续回收策略与光催化剂构建

本文创新性地采用线性聚乙烯亚胺(PEI)作为固定载体，联合四种氨基酸钾盐(AASK)构建促进传递膜(FTMs)，实现CO2渗透率618 GPU和CO2/N2选择因子43.3的突破性性能。研究通过多胺协同机制（-NH-/-NH2）和碳酸氢盐路径，为工业级碳捕集提供新型膜材料设计范式。

　　

Highlight

本研究采用精氨酸钾(ArgK)等四种氨基酸钾盐(AASK)作为移动载体，与线性聚乙烯亚胺(PEI)构建"多胺高速公路"，在200纳米超薄复合中空纤维膜上实现CO₂传输速率4.54倍提升。ArgK的伯胺(-NH₂)与PEI仲胺(-NH-)形成动态接力机制，如同分子级CO₂传送带，在潮湿环境下通过碳酸氢盐(HCO₃^-)路径进一步增强传输效率。

Materials

实验选用含双-NH₂的精氨酸钾(ArgK)、甘氨酸钾(GlyK)、L-脯氨酸钾(L-ProK)和肌氨酸钾(SarK)作为"分子搬运工"，这些载体如同特洛伊木马，其羧酸根(-COO^-)在湿度调控下可转化为HCO₃^-运输通道。PVC中空纤维基底就像精密的蜂巢结构，为纳米级活性层提供理想支撑。

Membrane physicochemical characterization

XRD图谱显示ArgK-PEI膜出现独特的"胺晶格"特征峰，如同分子指纹证实了载体成功锚定。FT-IR中1635 cm^-1处的"摇摆舞峰"揭示了-NH₂与CO₂的化学探戈。SEM图像展示的"沙漠裂纹"形貌，恰是高效气体传输的纳米高速公路网络。

Conclusion

这项研究如同为CO₂分子设计了定制化地铁系统：PEI构成轨道网络，AASK作为动力车厢，在模拟烟气(O₂/SO₂/NO_x)的恶劣环境下仍保持稳定运行。这种"生物启发式"膜设计策略，为从实验室走向工业烟道气处理提供了黄金标准。