强效温室气体SF₆减排是环境、化工界面临的重要课题，从工业废气中吸附分离和回收利用是一种有应用前景的SF₆资源化减排技术。烟台大学化学化工学院徐秀峰教授和王建博士研究团队在这一领域取得了新进展。通过深入揭示吸附剂的构效关系，设计制备了具有优异性能的炭基吸附剂，为SF₆等含氟气体（F-gas）的吸附分离提供了关键技术支撑。相关研究成果以论文形式发表在Chemical Engineering Journal (2025, 520, 166100),Separation and Purification Technology (2025, 360, 130978), Carbon (2025, 232, 119839)和Carbon (2025, 244, 120647)，展示了他们在精细调控炭材料孔结构、表面极性及高效吸附分离SF₆方面取得的系列进展。

一、揭示环境CO₂介导的K₂CO₃活化机制

精准调控吸附剂孔结构

首次揭示了KOH后处理活性炭在空气暴露条件下CO₂介导的K₂CO₃活化机制。传统上认为KOH是主要活化剂，然而研究发现，空气中的CO₂会轻易地与浸渍的KOH反应生成K₂CO₃。正是K₂CO₃而非KOH，在后续热处理中扮演了关键的活化角色，有效调控了最终的孔结构。基于这一深刻的机理洞察，团队通过优化活化温度，成功制备了对吸附分离SF₆有卓越性能的ACK1-800吸附剂，为理解碱金属活化过程的本质提供了重要启示。

论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.166100

二、一步炭化活化有机钾盐前驱体

构筑高性能吸附剂

利用原位活化法，通过钾盐与有机前驱体的协同作用，一步合成出KHP-T系列碳材料。该方法巧妙地将碳源和活化剂融合，实现碳材料的一步合成。通过系统调控热解温度，精准控制了0.36-0.52nm和0.52-0.80nm两个关键尺寸范围的超微孔体积，优化了吸附剂的孔结构。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.seppur.2024.130978

三、“微孔限域+介孔扩散”协同

实现SF₆/N₂分离新突破

利用柠檬酸钾与MgO纳米片协同作用，制备出PC-xMgO吸附剂。MgO纳米片在此过程中扮演了“空间隔离剂”，有效防止了PC热解过程中产生的纳米片聚集，从而构建出兼具微孔限制和介孔扩散的协同孔结构，实现了SF₆吸附容量、分离选择性以及扩散速率的优化平衡。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.carbon.2024.119839

四、“自活化+表面极性调控”双管齐下

拓展F-gas分离应用

利用聚偏氟乙烯树脂的直接热解，实现了自活化，并结合原位引入的极性基团，成功制备了PVDF-800吸附剂。该研究强调了同时优化孔径和表面极性对于开发高性能F-gas分离吸附剂的重要性。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.carbon.2025.120647

上述研究论文以烟台大学为第一作者单位和通讯单位，第一作者分别为化学化工学院研究生师颖、付文旭，通讯作者为徐秀峰教授和王建博士。相关工作得到了山东省自然科学基金资助。