高性能材料的设计和开发对于高效捕获氨至关重要。这些材料通常具有丰富的氨吸附位点和快速的氨传输通道，能够有效地捕获和释放氨分子。

根据NH3捕获材料性质和捕获机理，可分为四类：功能吸收剂、吸附剂(多孔固体)、吸收-吸附复合材料(多孔液体)、膜分离材料。

中国科学院过程工程研究所白璐研究员等综述了氨捕获材料的最新进展，重点研究了NH 3捕获过程中的关键分离介质，特别强调了相互作用位点和传输途径。

他们还讨论了利用多孔液体作为关键捕获材料的新兴混合技术的潜在应用。

展望未来，利用人工智能设计和预测材料的氨捕获性能，以及优化合成条件和工艺参数，有望缩短开发周期。此外，大规模绿色生产方法、工艺优化和自适应氨捕获技术也值得进一步研究。

功能性吸收剂

离子液体(IL)具有挥发性低、化学稳定性高、热稳定性好、对气体溶解度和选择性好、阴阳离子结构可调等特点，在气体分离领域引起了广泛关注，而开发高性能、可逆的氨吸收离子液体是当前的研究热点。

白璐及其同事通过考察具体实例，重点关注NH3相互作用位点的类型、数量和强度，讨论了各种离子液体及其衍生物(如深共晶溶剂)的吸收-解吸性能、吸收前后的物理性质变化以及结构-性能关系。

多孔固体吸附剂

除了液体吸收剂，多孔固体吸附剂也已应用于氨的捕获和分离。多孔固体材料中丰富的孔隙为NH 3的快速输送提供了通道，同时有效避免了酸洗方法带来的腐蚀问题。

目前，已报道的多孔吸附材料大致可分为四类：传统无机多孔材料(CIPM)、多孔有机聚合物(POP)、结晶多孔材料(CPM)和复合吸附材料。

CIPM一般成本低廉、制备简单，但与NH 3分子的相互作用相对较弱，因此研究主要集中于通过酸改性的方法增强该类材料的氨吸附能力;POPs中通过聚合物链堆积形成的孔道以及链上的功能基团可以显著提高氨吸附性能。

此外，具有有序孔道结构和强相互作用的CPM表现出较高的NH 3吸附容量和较快的吸附动力学;同时，复合材料，尤其是加入离子液体的复合材料也表现出优异的NH 3吸附性能。

多孔液体

多孔液体结合了液体的流动性和固体材料固有的孔隙率，使其易于与现有设备兼容。与传统液体不同，多孔液体由多孔框架组成，其中的永久空腔可充当气体输送通道，具有高容量和快速吸附动力学。

然而，多孔液体的合成仍然具有挑战性，因为这些多孔腔体容易坍塌、分解或分子自填充等问题。尽管专门设计用于 NH 3捕获和分离的多孔液体尚未见报道，但它们在未来的发展中具有巨大的潜力。

膜材料

膜分离是另一种很有前景的 NH 3捕获方法，可直接回收气态氨。然而，与 CO 2捕获相比，氨分离膜的研究相对有限。当前的研究重点是设计和开发膜材料，以提高 NH 3 的渗透性和选择性。

提高性能的一个有效策略是引入相互作用位点以增强膜表面的NH 3吸附。另一种方法是构建传输通道以加速膜内的NH 3扩散。