从中国科学技术大学获悉，该校的刘波教授和南方科技大学的徐强教授与国际研究团队合作，利用二氧化碳作为客体分子首次模拟了二氧化碳水合物结构，成功地利用廉价的硫酸胍与二氧化碳共结晶形成了稳定的包合物，实现了二氧化碳的可逆捕获与释放。这一研究成果在《细胞报告物质科学》上发表，有望成为一种高潜力的碳捕获和存储方法。
碳捕获是碳捕集利用与封存技术的重要环节，对于实现国家“双碳”目标具有重要意义。目前，基于变压变温的物理或化学吸附过程被广泛应用于二氧化碳的捕获，其主要依赖于多孔材料吸附二氧化碳分子。虽然方法具有吸附热低和易于再生的优点，但是烟道气和环境中的水汽与二氧化碳分子竞争吸附，导致吸附剂选择性、容量和循环性能降低。与此不同，化学吸附剂具有更高的选择性，但是再生过程需要消耗巨大的能量，这在实践应用中极为限制。
通过利用硫酸胍和二氧化碳共结晶形成稳定的包合物，刘波教授、徐强教授和国际研究团队成功地实现了环境温度压力条件下二氧化碳的可逆捕获和释放，闯过了过去被广泛认为的吸附和再生难题。这些包合物克服了选择性和容量方面的局限，被认为具有良好的循环性能和可再生性，极有可能成为一个高潜力的二氧化碳捕获和存储方法。
产生这一研究成果的重要性在于它为能源转型和减少温室气体排放提供了新思路。这项技术的应用，可以降低碳捕获和释放时的能源消耗，进一步推动碳减排目标的实现。
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