近日，昆明理工大学化学工程学院分子分离与催化赵文波教授团队在酸性气体捕集领域取得创新突破。相关研究成果以“Aminoalkyl organosilicon with dual chemical sites for SO₂absorption and analysis of site-specific absorption entropy and enthalpy”和“Aminosiloxane having double absorption sites with low viscosity for efficient SO₂capture”为题发表在学术期刊Journal of Hazardous Materials（论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2023.132946）和Journal of Environmental Chemical Engineering（论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jece.2023.111362）上。

二氧化硫（SO₂）是一种无色、具有刺激性的气体，高效脱除工业生产中产生的SO₂对环境保护和人体健康至关重要。湿法烟气脱硫因其高效而成为广泛使用的脱硫方法，但仍存在着一些问题，如吸收剂的高粘度、低热稳定性等限制了其进一步发展。

分子分离与催化团队采用了创新的方法，在胺烃基硅油吸收体系的研究基础上，通过引入苯基和双吸收位点，合成了1,5-双(二乙氨基)-1,1,5,5-四甲基-3,3-二苯基三硅氧烷(BADPS)吸收剂。该吸收剂的热稳定显著提高，而粘度显著低于离子液体等吸收剂，其双位点结构也提供了更大的SO₂吸收量。通过准一阶反应速率方程式变形式，获得了吸收反应的速率常数和饱和吸收量；基于吸收动力学和热力学分析，获得了最佳吸收和解吸温度。BADPS吸收反应的吸热变化(ΔH)和熵变化(ΔS)显示报告的SO₂吸收剂的最高绝对值。此文的研究丰富了胺烃基硅油脱硫体系，为酸性气体吸收剂设计和能耗分析提供了更多的思路。

上述论文的第一作者为我院2020级硕士研究生万芦锐，通讯作者为赵文波教授和徐志勇讲师，通讯单位为昆明理工大学化学工程学院。

此外，团队通过两步反应合成了一种具有双吸收位点的新型氨基硅氧烷（3-二乙氨基甲基-1,1,3,3-四甲基-二硅氧烷基甲基）-二乙胺（DTDA）。该吸收剂在吸收前后均具有较低的粘度。DTDA的吸收能力可达3.42 mol/mol（303.15 K, 1 atm）。SO₂的解吸在363.15 K下可实现，且具有良好的循环吸收性能。此外，随着二甲基硅油（DSO）的引入，获得了具有相变行为的混合吸收体系（DTDA-DSO）。混合吸收系统不仅表现出良好的热稳定性，而且具有较低的热脱附能耗。DTDA-DSO优异的吸收性能使其在SO₂捕集领域具有巨大的潜力，可为其工业应用提供有力支撑。

上述论文的第一作者为我院2021级硕士研究生赵威，通讯作者为赵文波教授和徐志勇讲师，通讯单位为昆明理工大学化学工程学院。

该系列研究工作得到了国家自然科学基金（22278198, 22068016, 21666011）和云南省高层次人才专项支持计划（YNWR-QNBJ-2018-369）的资助。