【科教在线】第56期：梁英教授课题组在碳捕集与资源化利用领域取得突破性进展（图）

【编者按】为了更好地营造校园学术氛围，传播我校学术科研动态，学校在校园网开辟“科技前沿”专栏，定期总结、回顾学校师生取得的科研成果。欢迎广大师生及时把自己的学术科研成果以邮件的形式告诉我们，我们希望获得您以下成果信息：为政府、企业、媒体进行了专业咨询；科技成果通过了相关鉴定；科技成果落地、实现产业化；发表了高水平的学术论文；获得了专利授权；出版、编著了专著、教材；获得了科技奖励；在重要学术会议上进行了发言……

我们愿意为有学术追求的师生搭建一个交流的平台，希望在师生的努力下，学校的学术氛围日益浓厚，让我们为实现电子信息特色鲜明的高水平大学而奋斗。联系邮箱：dwxcb@guet.edu.cn。

随着全球气候变暖问题日益严峻，中国积极履行大国担当，全面推进“双碳”战略。我国能源结构中煤炭占据重要地位，燃煤烟气是当前最大的二氧化碳（CO2）排放源。预计到2060年，煤炭仍将占我国能源消耗的约13%。因此，为了实现碳中和目标，对燃煤烟气中的CO2进行捕集和资源化利用，这是一个重要的研究课题，也是我国“双碳”战略的现实需求。在国家“双碳”目标这一重大需求牵引下，我校梁英教授课题组针对“如何在温和条件下高效将CO2转化为高值有机化学品”这一科学问题进行了深入研究。

2023年，课题组在CO2转化为高值有机化学品的研究领域取得了显著成就，发表了多篇在学术界具有重要影响力的高水平论文，包括《Journal of Colloid and Interface Science》（中科院一区TOP，IF(2022-2023)=9.9）、《Green Chemistry》（中科院一区TOP，IF(2022-2023)=9.8）和《Organic Chemistry Frontiers》（中科院一区，IF(2022-2023)=5.4）、《ChemSusChem》（中科院二区，IF(2022-2023)=8.4）、《Advanced Synthesis & Catalysis》（中科院二区，IF(2022-2023)=5.4）和《ChemCatChem》（中科院三区，IF(2022-2023)=4.5）等期刊。其中发表在《Journal of Colloid and Interface Science》《ChemSusChem》和《ChemCatChem》上的3篇论文被ESI多期评为高被引/热点论文。这些论文详细证实了课题组运用多种创新的催化体系，在温和的条件下将CO2（浓度≥30 vol%）高效转化为具有显著经济价值的化学品的相关做法，例如恶唑烷酮、环碳酸酯和甲酰胺等。

图一

图二

图三

图四

图五

图六

最近，课题组在CO2转化为高值有机化学品的研究领域又取得了新突破。课题组成功研究一种高效催化剂POPs-6@Ag2O，该催化剂整合了选择性吸附富集CO2的功能基团、高效催化活性的氮活性基团和纳米银位点为一体。在催化剂多功能活性位点的协同作用下，成功实现了在常温常压下将实际燃煤烟气中低浓度CO2（8 vol%）高效原位转化为恶唑烷-2,4-二酮，在行业内首次实现低于10%浓度的实际烟气直接转化为高值有机化学品。这一成果发表在《Chemical Engineering Journal》（中科院一区TOP，IF(2022-2023)=15.1），我校是通讯作者单位和第一完成单位，梁英教授为该论文的第一作者兼通讯作者。恶唑烷-2,4-二酮‌在工业上具有广泛的用途，主要用于制备各种树脂、涂料、杀菌剂、增塑剂和药物。

图七

图八

以上研究得到了国家自然科学基金(No. 52170107, 52360014，41965006，41465009)和广西自然科学基金重点项目(No.2024GXNSFDA010013)等的经费支持。梁英教授指导的硕士研究生熊廷楷、陈培博、饶志秀、唐晓愉、周学奇、夏强等是以上研究实验工作的主要完成者；广西师范大学潘英明教授、唐海涛博士、蒙秀金博士、崔飞虎博士、李姝慧博士，山东大学胡新明教授等多位学者参与了以上研究工作。