• 使用多种有机胺试剂作为氮源制备了一种新型生物炭。• 1.2N/BC在25℃、1.6 MPa条件下实现了4.99 mmol g⁻¹的CO₂吸附量，这归功于增强的氮掺杂。• 通过计算模拟揭示了氮掺杂生物炭上CO₂吸附的增强机制。• 利用生物炭吸附剂在工业领域捕获二氧化碳是一种有前景的方法。对高效碳捕集技术需求的增加推动了对生物炭作为CO₂吸附材料的探索，尤其是通过氮掺杂等改性方式来提升其性能。本研究采用不同类型的胺试剂和不同氮掺杂含量制备了一系列生物炭。当使用乙二胺作为氮源且胺试剂与生物炭的质量比为1.2时，在25℃和1.6 MPa条件下达到最高吸附容量4.99 mmol g⁻¹。相关性分析表明，物理吸附和化学吸附均显著影响CO₂吸附容量。此外，构建了不同氮含量和不同氮掺杂形式的生物炭模型，经理论计算发现氮掺杂能增强CO₂与生物炭之间的吸附能，且氮含量越高，该性能提升越显著。本研究不仅利用废弃生物质制备了具有优异CO₂吸附性能的氮掺杂生物炭，还结合理论计算与实验详细揭示了氮掺杂的促进机制。
Xiang等人（周二）研究了此问题。