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第二十七期“上海交通大学大学生创新实践计划”
高效直接空气CO2捕集用镁基金属有机框架材料的设计与合成
创新训练项目
工学
材料类
创新类
材料科学与工程学院
胡志刚
指导教师
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申请人参与完成了新加坡教育部基金、新加坡科技局基金、英国工程和自然科学理事会基金和欧洲石墨烯旗舰基金，主持完成了英国布鲁奈尔大学启动基金。目前正主持科技部高端外国专家引进计划项目、JW科技委“源创杯”创新大赛重点项目、上海市科委政府间国际科技合作项目等。
依托轻合金精密成型国家工程中心和上海市氢科学重点实验室，中心主任为中国工程院院士丁文江教授，团队负责人为邹建新教授，现为国家重点研发计划首席科学家、教育部青年长江学者、氢科学中心副主任，具备CCUS项目的技术开发全部条件，为本项目的顺利进行提供了有力保障。
指导教师将负责项目的开题、实验、进展和结题。提供每周小组讨论、实验进展和创新技能的全程指导，包括文献阅读、实验方案设计、材料合成、碳捕集利用与封存（CCUS）技术开发和CCUS过程模拟。指导教师将提供项目经费20000元，提供与美国、英国、澳大利亚和新加坡等国际知名课题组合作交流机会。
碳捕集、利用与封存（CCUS）技术是我国实现双碳目标的关键。镁基金属有机框架（Mg-MOF）材料由于存在不饱和金属配位点，且镁价格低廉、环境友好，因而具有直接空气CO2捕集应用前景。然而其存在空气条件下结构不稳定、CO2吸附容量下降、再生能耗高等问题。针对这些问题，本项目拟利用镁金属簇的不饱和配位特性，通过负载疏水基团到镁金属簇或配体以同时增强Mg-MOF材料的疏水性和稳定性，开发新型小孔径、强疏水且具备高CO2吸附容量的Mg-MOF材料，阐明小孔径和强疏水作用下的CO2协同吸附分离机理。