二氧化碳被認為對全球變暖和氣候變化的影響最大。碳捕獲技術的發展被視為緩解這些重大問題的有效途徑，其中基于高比表面積、高孔體積吸附劑、高吸附解吸速率的多孔吸附劑的開發仍然是一項具有挑戰性的任務。納米碳材料由于具有較好的CO2吸附性能而受到廣泛的研究，在這些納米材料中，氧化石墨烯(GO)具有高比表面積、低成本替代品和可調的表面化學性質，可用于低溫CO2捕獲。由還原氧化石墨烯(rGO)獲得的三維(3D)多孔氣凝膠由于具有低密度、相互連接的多孔網絡、大表面積和活性位點，被認為是有前途的二氧化碳捕獲吸附劑。

含有胺基的小分子或大分子對氧化石墨烯中的環氧化物和羧基進行化學修飾，以調整其表面化學性質，以改善吸附性能。在這方面，聚酰胺胺(PAMAM)樹狀大分子引起了人們的興趣，因為它們是非揮發性分子，具有高密度的功能胺端基和大表面積，從而提供了更多的活性位點。PAMAM樹狀大分子表面官能團的數量隨著樹狀大分子(G)的生成呈指數增長。PAMAM樹狀大分子由于其相對較低的生產成本、可生物降解性和獨特的結構性質，如表面化學、可控的尺寸和結構、親水性和化學穩定性，在電化學傳感或吸附應用等領域具有應用前景。

西班牙瓦倫西理工大學和 Tecnológico del Plástico研究所的Enrique Giménez等人采用水熱-冷凍-鑄造相結合的方法，用PAMAM樹枝狀大分子對部分還原的氧化石墨烯（rGO）氣凝膠進行改性。作者研究了不同條件，如樹枝狀大分子的代數、GO:PAMAM的重量比、溶劑熱溫度、冷凍-鑄造速率等對改性氣凝膠性質的影響。并利用SEM、傅里葉變換紅外光譜、拉曼光譜、X-射線光電子能譜等對氣凝膠進行了表征。結果表明，合成條件與改性氣凝膠中的N含量、N/C比、氮的作用等有較強的相關性；低GO：PAMAM（2：0.1mg mL-1）比率、高代數PAMAM（G7）改性的氣凝膠，在較高的溶劑熱溫度和液氮中冷凍-鑄造的氣凝膠對CO2的吸附性能最佳。該研究結果報道了一種可行的改性石墨烯氣凝膠的方法，用以改善對CO2的捕獲。

圖. 氣凝膠的合成

文獻來源：Alina Pruna*, Alfonso Cárcel, Adolfo Benedito and Enrique Giménez*. Int. J. Mol. Sci. 2021, 22, 9333.