中科院兰化所孟旭课题组ACB：CO₂转化率＞70%！工业尾气“吹”进废水，一套系统实现净水与固碳双赢

本文针对CO₂减排和水污染修复两大环境挑战，提出了一种创新的“以废治废”策略。研究团队设计了磺酸基团（-SO₃H）功能化的Co₃O₄@Al₂O₃催化剂，并构建了耦合CO₂捕集利用（CCU）与高级氧化技术（AOPs）的循环流动反应系统。背景：传统CO₂捕集成本高昂，而碱性溶液能无能耗吸收CO₂，将其转化为HCO₃⁻，这为低成本利用CO₂提供了可能。研究目的：开发一种能选择性活化CO₂衍生的过氧单碳酸盐（HCO₄⁻）的催化剂，避免H₂O₂的无效消耗，实现CO₂高效转化和有机物彻底降解。结论：催化剂表面的-SO₃H基团通过形成氢键特异性识别HCO₄⁻，在原子水平拉伸其O-O键，诱导生成CO₃·⁻和·OH自由基。该体系实现了超过70%的CO₂转化率，并能有效降解左氧氟沙星等有机污染物。通过构建气-液循环流动系统，直接将含CO₂工业尾气通入反应器，实现了净水与固碳的双赢，为环境催化材料开发提供了新思路。