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CO2是引起气候变化的一种重要污染物,也是地球上分布最广、最为丰富的碳质资源。如在尽可能地减少CO2持续影响的同时,将其转换为能源、材料以及高附加值的化学品将对造福人类有重要意义。目前,CO2减排、捕集及资源化的主流技术包括碳捕集与封存(CCS)和碳捕集与利用(CCU)。相较于CCS技术,CCU技术更具经济、可持续意义。但是,高的热稳定性限制了CO2作为广谱化学试剂的应用。为此,研究选用了新的乙二胺(EDA)+1,4-丁二醇(BDO)体系用于CO2的活化、捕集,将其转化为一种CO2储集材料(CO2SM),并基于此发展一种新型绿色CCU方法。首先,立足于优化EDA法捕集CO2过程中存在胺的高挥发性问题,研究基于BDO与EDA间的相互作用提出BDO作为EDA的固定剂以减少EDA挥发。通过研究EDA+BDO混合溶液的热力学性质、分子间的构效关系和相互作用机理,发展了一种固胺方法。其次,研究将EDA+BDO体系活化、捕集CO2获得的固体产物命名为CO2SM,表征为烷基碳酸铵盐,加热条件下可释放CO2、EDA和BDO,这不仅为EDA+BDO体系循环吸收-解吸提供依据,还为CO2非生物矿化成碳酸盐提供思路。为此,研究利用水热法着重研究CO2间接矿化为碱土碳酸盐(CaCO3、SrCO3和BaCO3)的过程,并探索了矿化规律。在此过程中,CO2SM不仅可作为CO2来源,还可作为晶体调节剂调控碱土碳酸盐的成核、结晶、生长、形貌和晶型。除去沉淀的滤液不仅能够重复吸收CO2,还可用于多次制备晶型一致的碱土碳酸盐。CO2SM在碱土金属碳酸盐的调控制备中具有普遍适用性。最后,研究通过碳化法确定了EDA在CO2直接矿化、晶体生长过程中扮演了重要的角色。在一定条件下,向EDA+Ba(OH)2的水溶液中通入CO2,得到纺锤状BaCO3晶体。通过分析反应前后混合体系的CO2压力变化、pH、电导率和滤液组成,研究首次提出了CO2直接矿化过程中的EDA调控化学。同时,研究利用该法还制备了其他碱土金属碳酸盐,结果表明该法具有普遍适用性。