本课题组在新型C₆N₂纳米片用作CO₂传感器材料的模拟研究方面取得最新进展。张淼同学在J. Mater. Chem. C 期刊上（2019年影响因子：6.641）发表论文：A novel C₆N₂ monolayer as a potential material for charge-controlled CO₂ capture。

化石燃料中的碳通过燃烧转化成二氧化碳（CO₂），增加了大气中的CO₂浓度。会形成一层看不见的玻璃罩，防止太阳辐射的热量扩散到外层空间。此外，二氧化碳浓度过高还会导致许多人类疾病，如高碳酸血症、代谢紊乱和低碳血症。因此，可行的CO₂捕获与封存技术对环境保护具有重要意义。近年来，2D碳化氮材料以其独特的带隙、低成本、易获得、无金属、环保等优点得到了广泛的研究。如C₃N由2，3-二氨基吩嗪聚合而成，具有优良的选择性CO₂吸附能力。然而，2D碳化氮具有不同的化学计量比和结构。在实验中很难验证哪个化学计量比和结构碳化氮材料是潜在的CO₂捕集材料。因此，从理论上研究具有代表性的不同化学计量比的碳氮材料，选择合适的本征导电材料用于电荷控制CO₂捕获具有重要意义。通过第一原理群结构搜索，我们对七种不同化学计量比（C_mN_8-m，m=1-8）的碳化氮纳米片进行了广泛的结构搜索。测定了C₆N₂纳米片的结构稳定性和动态稳定性。C₆N₂纳米片易于实验改性，满足电荷调制可切换CO₂捕获的前提条件。此外，带负电荷的C₆N₂纳米片对分离CH₄、H₂和N₂混合物中的CO₂具有很高的选择性。这些特性清楚地表明C₆N₂纳米片是一种优良的电荷控制CO₂捕获材料。我们的工作为探索更有效的炭化氮材料开辟了一条新的道路。