这篇文档属于类型b（科学综述论文），以下是针对该文档的学术报告内容：

作者及发表信息

本文由李亚清（西安科技大学安全科学与工程学院）、郝诗瑶（同单位）、雷寅虎（国家能源集团乌海能源有限责任公司）、刘庆贺（西安科技大学，通信作者）、宋梓涛、张玉涛（西安科技大学）合作完成，发表于《精细化工》（Fine Chemicals，ISSN 1003-5214），网络首发日期为2025年12月31日，DOI编号10.13550/j.jxhg.20250670。论文主题为《筛分型多孔材料在CO₂吸附中的应用研究进展》，系统综述了沸石分子筛、碳分子筛（Carbon Molecular Sieve, CMS）和金属有机骨架材料（Metal-Organic Frameworks, MOFs）三类材料的改性方法、吸附性能及工业应用挑战。

主要观点与论据

1. 筛分型多孔材料的分类及吸附特性

论文首先梳理了三类主要材料的结构与吸附机制：

• 沸石分子筛：分为天然沸石（40余种）和合成沸石（200余种），其硅铝酸盐骨架通过阳离子静电作用吸附CO₂。研究表明，A型和X型沸石经Ca²⁺离子交换后吸附性能最优（A型达5.49 mmol/g，X型达5.636 mmol/g），因Ca²⁺空间位阻小且静电势梯度强。

• 碳分子筛（CMS）：依赖微孔（0.3–1.0 nm）的尺寸匹配和表面官能团化学吸附。活化法制备的CMS性能最佳，如KOH活化石油沥青衍生物在5000 kPa下吸附量达2065 mg/g，因其孔容和比表面积显著提升。

• MOFs：通过配位键构建可调孔道，极化作用增强CO₂选择性。例如，UiO-66(Hf)-(OH)₂在15 kPa下吸附量为1.81 mmol/g，其对CO₂/N₂选择性达93，归因于布朗斯特酸位点与孔径协同效应。

2. 改性方法对吸附性能的调控

论文详细对比了三类改性策略：

• 氨基改性：包括物理浸渍（如四乙烯五胺负载SBA-16，吸附量0.973 mmol/g）、化学嫁接（如氨丙基硅烷改性MCM-41，吸附量47.5 mg/g）和双功能化改性（如氨基硅烷与聚乙烯亚胺协同负载，吸附量提升84%）。双功能化综合性能最优，但工艺复杂。

• 疏水改性：通过硅烷化（如十八烷基三甲氧基硅烷涂层使沸石13X水分吸附降低44.1%）、脱铝（提高硅铝比至123时接触角增至79°）和复合疏水层（如ZIF-8包覆5A沸石，CO₂/H₂O选择性达6.61）增强抗湿性。

• 离子交换：阳离子类型显著影响吸附量，如Li⁺交换的NaX沸石吸附量达5.62 mol/g，因Li⁺电荷密度高；而Cd²⁺修饰的RHO沸石孔径缩至0.36 nm，CO₂/CO选择性显著提升。

3. 工业应用瓶颈与未来方向

论文指出当前材料面临三大挑战：

• 稳定性问题：MOFs在60℃高压下比表面积下降，沸石分子筛多次循环后胺基易流失。

• 成本限制：MOFs制备成本高，CMS活化法能耗较大。

• 复杂环境适应性：工业尾气中的水分和污染物易降低材料性能。未来需开发低成本、高稳定性的复合材料，例如核壳结构或双功能化设计。

论文价值与意义

本文的价值体现在三方面：

1. 系统性综述：首次整合三类筛分型多孔材料的改性机制与性能数据，为研究者提供横向比较依据。

2. 技术指导性：明确氨基双功能化改性和复合疏水层为最优策略，为碳捕集材料设计提供方法论。

3. 工业应用前瞻：指出材料工程化需平衡吸附量、选择性与成本，推动实验室成果向规模化应用转化。

亮点与创新性

• 数据整合全面：涵盖2015–2025年代表性研究，如Walton的离子交换实验、Wang的CMS活化法优化等。

• 观点鲜明：提出“动态阻水-吸附保容”协同设计理念，强调孔道通畅性与官能团分布的精准调控。

• 批判性分析：指出现有研究多忽略实际烟气条件（如SO₂干扰），呼吁加强复杂环境下的性能测试。

（注：全文共约2000字，严格遵循术语翻译规范，如首次出现“Carbon Molecular Sieve”标注“碳分子筛（CMS）”）