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21世纪以来,如何实现二氧化碳(CO2)的有效减排和捕集固定已经是全球性问题。化石燃料的燃烧等能源使用过程中排放的大量CO2导致全球气候出现了不可逆转的变化,逼迫人类加快出台一系列应对措施,发展一种CO2捕集、储存及资源化相结合的CO2化学发展路线具有重要的环保和经济意义。在研究组前期工作的基础上,本研究进一步发展了系列乙二醇类二元醇和乙二胺类二元胺体系混合溶液吸收捕集CO2系统,对11种二氧化碳储集材料(CO2SM)的结构单元和基础理化性质进行表征。CO2SM的结构类似于碳酸氢铵(NH4HCO3),前期工作表明CO2SM对西红柿的发育有良好的促进效果,继续考察CO2SM对同一科属不同植物和不同科属植物间促进效果的差异性,对确定其在果蔬增产方面的应用前景具有重要意义。同时,CO2SM中的特征结构-NH3+·—O-C(=O)O-分子内脱水后即可形成聚氨酯的特征官能团-N(H)-C(=O)O-,这是CO2SM转化为下游高附加值的化学品,实现CO2间接资源化的新思路。CO2SM对茄科的茄子、西红柿、青椒以及葫芦科的黄瓜四种植物营养生长和生殖生长的促进效果明显:茄子植株相对于初始株高的增长比为4.00倍8.68倍,平均茎干直径为0.94 cm1.14 cm,根系干湿比为31.01%35.89%,最大叶片平均尺寸为9.5 cm×5.8 cm,平均果实数为4个8个;西红柿植株相对于初始株高的增长比为7.19倍16.50倍,平均茎干直径为1.06 cm1.22 cm,根系干湿比为26.58%39.73%,平均果实数为19个23个;青椒植株相对于初始株高的增长比为1.40倍4.04倍,平均茎干直径为0.98 cm1.16 cm,青椒植株的根系干湿比为29.84%43.79%,平均果实数为6个9个;黄瓜植株相对于初始株高的增长比为3.27倍8.60倍,平均茎干直径为0.86 cm1.04 cm,根系干湿比为25.05%38.78%,叶片的平均尺寸为9.5 cm×7.7 cm,平均果实数为2个6个。CO2SM中碳元素和氮元素在植物生长过程中协同发挥作用,促进植物的发育生长。确定CO2SM脱水制备聚氨酯过程最适宜的反应条件:反应温度90oC、反应时间12 h、脱水剂用量10 mL、产量为(2.132.54)g/3.0 g CO2SM。制备的聚氨酯产物数均分子量为10400 g/mol12700 g/mol,重均分子量为18400 g/mol24100 g/mol,PDI值为1.61.9;聚氨酯在142oC以内可以稳定存在,最高完全分解温度为409oC,最低完全分解温度为359oC;聚氨酯均不能溶解于水。该技术路线对于课题组所制备的11种CO2SM具有普遍适用性。