无需热再生！RMIT马天翼、李鹏&中海油材科院吴冲冲Science Advances：两性氨基甲酸盐离子实现捕获态CO₂直接电升级

本文针对传统胺法CO₂捕集需高温热再生导致能耗高、流程复杂的问题，提出了一种“液态CO₂电升级”策略。研究背景是当前工业捕集主要依赖醇胺吸收，但热再生能耗巨大。研究目的是探索捕获态CO₂能否不经热再生直接参与电催化还原。通过构筑两性离子氨基甲酸盐界面，发现双胺体系（如哌嗪）形成的两性离子carbamate能直接参与界面反应，贡献约40%的CO生成，而无需先释放游离CO₂。结论表明，该策略通过原位红外光谱和理论计算揭示了carbamate在界面供质子、调控局部环境及促进C–N键活化的关键作用，并在9 cm²零间隙电解器中实现超过150小时的稳定运行，实现了从“捕集-释放-转化”到“捕获态直接升级”的突破，显著降低能耗，为集成碳捕集与电转化提供了新路径。