【هدف】تكنولوجيا الالتقاط المباشر للهواء (direct air capture, DAC) القائمة على الماصة الأمينية الصلبة هي تقنية سلبية للكربون يمكن نشرها بشكل مرن، ولها أهمية كبيرة لتحقيق أهداف "الكربون المزدوج" في بلادنا. تهدف هذه الورقة إلى استكشاف الآلية الميكروسكوبية لتفاعل جزيئات الأمين مع ثاني أكسيد الكربون، وتوضيح تأثير العوامل المختلفة على عملية امتصاص CO₂. 【طريقة】 من خلال المحاكاة الكمية الميكانيكية تم استكشاف الآلية الميكروسكوبية لتفاعل جزيئات الأمين مع CO₂ وتحديد مسار التفاعل؛ حساب توزيع طاقات الامتصاص لمواقع النشاط التفاعلي بين مختلف معدلات التعديل الأميني وCO₂، وتوصيف التغيرات الطاقية لتفاعل امتصاص CO₂ بشكل كمي، وتحليل آلية التنظيم التعاوني بين الخصائص الإلكترونية للمجموعات الوظيفية وتأثير الحجب المكاني على امتصاص CO₂؛ دراسة سلوك الامتزاز التنافسي بين CO₂ وN₂ وH_2O، وتحليل تأثير العوامل المختلفة على انتقائية الامتزاز. 【نتائج】 يتبع تفاعل جزيئات الأمين مع CO₂ آلية الأيونات الثنائية القطب، حيث يتفاعل الأمين أولاً مع CO₂ لتكوين وسيط أيوني ثنائي الشحنة، ثم يتم إنتاج الكربوكسيل أو منتجات أخرى من خلال تفاعل إزالة البروتون؛ عند عدم وجود جزيئات أمين أو ظروف مساعدة أخرى، تكون عتبة الطاقة لتفاعل أحادي إثانول الأمين (monoethanolamine, MEA) مع CO₂ عالية تصل إلى 147.18 كيلوجول/مول، وعند وجود MEA مساعد إضافي لنقل البروتون، تنخفض العتبة إلى 21.86 كيلوجول/مول، وعند وجود جزيئات ماء كمساعد، تنخفض العتبة إلى 54.50 كيلوجول/مول؛ تؤدي البنية الخطية إلى تقليل تأثير الحجب وبالتالي زيادة مواقع الامتصاص الكيميائي، لذلك تظهر أداءً متميزًا في تحسين تفاعلها مع CO₂؛ بالرغم من أن التفاعل بين MEA وواجهة CO₂ لا يشمل تكوين رابطة كيميائية، إلا أن هناك قوة فان دير فالس قوية بينهما. 【خلاصة】 توفر نتائج البحث دعماً نظرياً لتعديل الماصات الأمينية وتحسين أداء الامتزاز لتقنية DAC.

الالتقاط المباشر للهواء;راتنج معدل بالأمين;الامتصاص;المحاكاة الكمية الميكانيكية