在工业制造、能源供应及农业生产等领域，CO₂、CH₄、N₂O、C₃F₈、SF₆等温室气体的排放，是推动全球气候变暖、破坏生态平衡的关键因素。CO₂、CH₄和N₂O为全球前三大温室气体，是导致气候变化的主要驱动因素。CO₂主要来源于化石燃料燃烧、工业生产过程及土地利用变化（森林砍伐），对全球气温上升起着主导作用；甲烷（CH₄）的全球增温潜势（GWP）约为CO₂的28倍，主要源自天然气开采、农业畜牧业和垃圾填埋场排放等，其在对流层中还能通过光化学反应促进臭氧生成，加剧空气污染；氧化亚氮（N₂O）则主要来自化肥使用、土壤微生物反应及工业排放，其GWP约为CO₂的265倍，并具有破坏平流层、臭氧层的双重危害。SF₆、C₃F₈ 等属于典型的电子特气（Electronic Specialty Gases），广泛应用于半导体制造、显示面板刻蚀、电力设备绝缘及制冷系统中。虽然这些气体在工业技术中具有不可替代的重要作用，但其对环境的影响极为严重。以SF₆为例，其GWP约为CO2的 23,500 倍 ，且在大气中的寿命可长达 3200 年；C₃F₈（全氟丙烷）的GWP约为CO₂的 7000 倍 ，同样具有极强的温室效应和极难分解的特性。这类氟化温室气体一旦逸散到大气中，将长期累积，对地球辐射平衡造成持续性破坏。
总体而言，这些温室气体共同构成了当前温室效应加剧的主要因素。两类气体的叠加效应不仅导致全球平均气温持续上升，也对生态系统稳定性、农业生产安全及能源利用效率造成深远影响。因此，加强温室气体减排、推进低碳替代气体的研发与循环利用，已成为实现“双碳”目标和应对气候变化的关键路径。
温室气体捕集与转化技术能够有效控制温室气体，降低其向大气的净排放量。因此，我们团队在现有研究基础上，致力于开发新型高效的温室气体控制材料与工艺，提升捕集效率与催化转化性能，推动捕集产物的资源化利用，实现技术路径闭环。这对于应对全球气候变化、推进碳中和目标具有重要战略意义。
图1. 温室气体来源与治理
代表性论文成果
（1）Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202313868.
（2）Nature Commnu. 2024, 15, 911.
（3）Angew. Chem. Int. Ed., 2014, 126, 7351-7355.
（4）Environ. Sci. Technol., 2021, 55, 9243-9254.
（5）Appl. Catal., B: Environ., 2020, 265, 118469.
（6）Adv. Mater. Interfaces, 2018, 5, 1700730-1700741.
（4）Chem. Eng. J., 2023, 451, 138930.
（7） Chin. Chem. Lett., 2018, 29, 252-260.
