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丙烯/丙烷分离膜
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多孔MOFs破局之路:金属有机框架获诺奖加持,产业化进程与中国机遇
材料汇· 2025-10-08 23:51
文章核心观点 - 2025年诺贝尔化学奖授予金属有机框架领域的三位奠基者,标志着该技术步入产业化快车道 [2][4] - 中国凭借完整产业链、工程师红利和巨大内需市场,在MOFs产业化进程中正从“并跑”迈向“领跑” [4] - 中国MOFs产业预计在2028-2030年迎来第一个爆发期,将在产能和应用创新上定义全球标准 [19] 攻坚克难:MOFs产业化的核心挑战与中国的突破路径 - 产业化需跨越从“克”到“吨”的巨大鸿沟,核心挑战包括成本与规模化生产、稳定性与寿命、成型与加工 [6][7] - **成本与规模化生产突破**:广东碳语新材料实现室温水相合成ZIF-8的百吨级产线,将直接生产成本降低一个数量级;山东纳美德通过无溶剂球磨的机械化学法实现绿色高效合成 [7];中触媒新材料、江苏九天高科布局微通道连续流反应技术,为万吨级产能奠定工程基础 [8] - **稳定性与寿命突破**:吉林大学于吉红院士团队和南开大学通过分子设计提升骨架稳定性;产业端通过原位生长或表面修饰技术制备复合颗粒/模块,增强机械强度以承受工业条件 [9] - **成型与加工突破**:江苏九天高科在MOFs分离膜制备上取得突破,制成大面积无缺陷膜组件用于气体分离;成都贝斯特将MOFs粉末挤出成型为规整颗粒填料用于吸附塔 [11] 群雄逐鹿:中国MOFs产业化企业全景图 - 中国已形成覆盖上中下游的完整产业生态,一批极具竞争力的企业在各自赛道崭露头角 [13] - **吸附与分离赛道**:江苏九天高科是MOFs分离膜领军者,其丙烯/丙烷分离膜进入商业化示范阶段;中触媒新材料开发用于氢气纯化、氧气富集的大型吸附剂;山东纳美德是顶级规模化MOF材料供应商,建立百吨级ZIF-8、MIL-101等生产线;上海丛晟新材料专注于高端化学分离,MOF手性色谱填料用于医药中间体纯化 [14] - **能源与环境赛道**:岳阳兴长石化开发的MOF材料进入宁德时代固态电池评测体系;中石化在新疆油田碳捕集先导试验中测试MOF吸附剂;中国宝武在钢厂尾气处理环节开展MOF碳捕集中试;广东碳语新材料的MOF基甲醛吸附剂和VOCs净化模块为多家家电品牌供货 [15] - **生物医药与前沿应用**:上海伯修新材料专注于MOF在药物缓释领域应用,在抗癌药物靶向递送系统取得临床前研究积极数据;北京华科福瑞科技开发MOF基生物传感器,用于疾病早期诊断和重金属检测 [16] 展望:诺奖只是起点,中国MOFs产业迎来黄金十年 - 中国拥有全球最庞大的科研梯队、最完备的化工产业链、最具潜力的内需市场以及已验证的产业化能力 [19] - 随着成本持续下降和应用场景拓宽,产业将在2028-2030年迎来第一个爆发期,在产能和应用创新的广度与深度上领先全球 [19]