1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

众所周知，温室效应引起的气候变化是当前人类生活所面临的难题之一。温室效应是指透射阳光的密闭空间因与外界缺乏热交换而形成的保温效应，就是太阳短波辐射可以透过大气射入地面，而地面变暖后放出的长波辐射却被大气中的二氧化碳（co₂）等物质所吸收，从而造成大气变暖的效应。自工业革命以来，人类向大气中排入的co₂等吸热性较强的温室气体逐年增加，大气的温室效应也随之严重，已经造成全球气候变暖，两级冰川溶解、海平面上升等一系列严重问题，引起了全世界各国的普遍关注。^[1-3]

随着地球人口的急剧增加，工业的快速发展，排入大气中的co₂也相应增多；又由于森林被大量砍伐，植被被不断破坏，大气中应被吸收的co₂并没有被生物质所完全吸收，而是仍然残留在大气当中，造成大气中co₂的浓度不断增加，这导致了温室效应的日趋严重。在所有温室气体中，对全球气候变化影响最大的是富含碳的化石燃料（煤炭、石油和天然气等）燃烧排放出的co₂，约占温室气体排放总量的75%，是温室效应最直接的贡献者。^[4]因此，co₂的分离与捕获作为控制温室效应的有效手段已经越来越得到人类的重视。据推测，如果co₂的排放量得不到有效控制，今后大气中二氧化碳每增加1倍，全球平均气温将上升大约1.5～4.5 ^oc，而两极地区的气温升幅要比其他地区高3倍左右，气温的不断升高不可避免地将导致洋流变化、冰川融化和海平面上升等气候灾难发生，造成严重的环境生态问题，对人类的生存产生巨大的威胁。^{[5, 6]}

据统计，在2007年，大气中co₂的浓度为280 ppm，而到近几年的数据表示大气中co₂的浓度一直保持在390 ppm以上，已经成为各国最为关心得热点问题之一。为了有效控制co₂排放量，遏制全球变暖的趋势，1997年12月联合国于日本京都通过了《京都议定书》，明确量化了发达国家温室气体的减排指标。而我国政府也已于2002年8月正式核准了《京都议定书》。近年来，中国政府也作出重要指示，承诺2020年单位gdp的co₂排放量要比2005年降低40%～45%，并将其作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划。^{[7, 8]}然而，另一方面，co₂同时也是一种潜在的碳资源，作为最为安全的c1资源，其用途广泛，大量用于生产纯碱、小苏打、尿素、碳酸氢铵、颜料铅白等；在轻工业上，生产碳酸饮料、啤酒、汽水等都需要co₂。这就给我们如何变废为宝提出了新的挑战：对空气中的co₂进行分离捕获，减小其在空气中的含量，将分离出的co₂进行储存，接着运用到工业运用中去。^[9]

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

我们通过亲核取代反应，将胺类高分子聚合物聚乙烯亚胺和含苄基溴的苯环单体，制备得含仲胺基的芳香族聚合物。

首先，我们采用了含胺的聚合物和含苄基溴的苯环单体，在无催化剂的温和条件下，一步法制备含胺基官能团的聚合物。我们以KOH为活化剂，将聚合物在60度下进行处理，制备了一些列氮掺杂多孔碳材料，经过处理，可以很好地促进材料孔道的生产和孔径的调节，很大程度上提高了材料对CO₂、CH₄和N₂的吸附量。样品在较温和的条件下，便可实现完全再生，具有很好的可再生性。