——先进二氧化碳分离捕获材料的理论设计与模拟


2018年11月16日(星期五)下午15:00,生物与环境学院邀请中国科学院宁波材料技术与工程研究所田子奇研究员在生物与环境学院204会议室做了一场精彩的学术报告,报告主题为“先进二氧化碳分离捕获材料的理论设计与模拟”,论坛由陈健强副教授主持,20余名师生参加了此次讲座。
田子奇研究员作了题为“先进二氧化碳分离捕获材料的理论设计与模拟”的报告。报告人通过使用包括量子力学、分子动力学、巨正则蒙特卡洛模拟等涵盖多种尺度的模拟方法,系统研究了一系列用于气体分离的膜材料、多孔材料以及离子液体复合材料。报告人首先从重要官能团出发,通过高精度量子力学计算,考察了若干典型的具有较强二氧化碳吸附能力的官能团,提出了含氮无定形材料中氮掺杂位点的稳定性和性能之间的相互关系;进而具体研究了一类具有优异二氧化碳吸附能力的金属骨架化合物(metal-organic framework, MOF),指出可以通过分割吸附位点的策略提高吸附剂的吸附性能;同时根据对官能团的认识设计了一系列含有氮/氧杂环的聚拓展卟啉二维膜,根据分子动力学模拟,预测其能够高效进行燃烧后二氧化碳分离;此外还从理论上设计了一种离子液体/多孔石墨烯复合材料,分子模拟结果显示,通过涂布离子液体,具有较大孔径的超薄膜也具有类似分子筛体系的出色气体分离性能。
田子奇,中国科学院宁波材料技术与工程研究所,研究员。于2009年6月和2014年6月获得南京大学物理化学专业取得理学学士和理学博士学位;于2014年9月至2017年9月期间,在美国加州大学河滨分校从事博士后研究,并获得美国能源部基础能源科学项目(DOE-BES)资助,开展工业气体分离和控制碳排放相关课题研究。采用多尺度模拟方法,设计用于气体分离的先进膜材料、多孔材料以及离子液体复合材料;广泛与环境、化工、生物课题组合作,深入研究复杂体系的化学反应过程。近五年共计发表SCI论文近50余篇,其中以第一或通讯作者在Angew. Chem. Int. edit.、Adv. Mater.、Nano Lett.、J. Phys. Chem. Lett.、Chem. Mater.、ACS Appl. Mater. Interfaces等期刊发表论文13篇。2017年加入中科院宁波材料技术与工程研究所,开展与气体分离、转化相关的工作,并入选中国科学院“百人计划”,2018年入选宁波市“3315计划”创新个人。