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我國MOF材料規模化生產(chǎn)獲重大突破

來(lái)源:中化新網(wǎng) 時(shí)間:2024-01-19 08:39:42 瀏覽次數:

在國際化工巨頭巴斯夫首次實(shí)現金屬有機框架(MOF)材料商業(yè)化規模生產(chǎn)后僅兩個(gè)多月,我國MOF材料規模化生產(chǎn)技術(shù)開(kāi)發(fā)也取得重大突破。2024年新年伊始,藍廷新能源科技(浙江)有限公司宣布建成國內首條MOF材料中試生產(chǎn)線(xiàn),并合成出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,從而完成了MOF材料從實(shí)驗室克級合成向批量生產(chǎn)的技術(shù)跨越。藍廷公司執行董事兼首席技術(shù)官吳大勇博士向記者透露,該公司當前MOF材料中試驗證線(xiàn)的年產(chǎn)能為10噸。公司計劃通過(guò)中試生產(chǎn)積累必要的數據,優(yōu)化年產(chǎn)百?lài)嵓塎OF材料的產(chǎn)業(yè)化工藝方案,所產(chǎn)MOF材料將主要用于鋰離子電池電極和隔膜材料產(chǎn)品品類(lèi)創(chuàng )新。

首條中試驗證線(xiàn)試產(chǎn)成功

   在國際化工巨頭巴斯夫首次實(shí)現金屬有機框架(MOF)材料商業(yè)化規模生產(chǎn)后僅兩個(gè)多月,我國MOF材料規模化生產(chǎn)技術(shù)開(kāi)發(fā)也取得重大突破。2024年新年伊始,藍廷新能源科技(浙江)有限公司宣布建成國內首條MOF材料中試生產(chǎn)線(xiàn),并合成出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,從而完成了MOF材料從實(shí)驗室克級合成向批量生產(chǎn)的技術(shù)跨越。

  藍廷公司執行董事兼首席技術(shù)官吳大勇博士向記者透露,該公司當前MOF材料中試驗證線(xiàn)的年產(chǎn)能為10噸。公司計劃通過(guò)中試生產(chǎn)積累必要的數據,優(yōu)化年產(chǎn)百?lài)嵓塎OF材料的產(chǎn)業(yè)化工藝方案,所產(chǎn)MOF材料將主要用于鋰離子電池電極和隔膜材料產(chǎn)品品類(lèi)創(chuàng )新。

  MOF材料也稱(chēng)為多孔配位聚合物(PCPs),是由具有配位位點(diǎn)的金屬離子或離子簇與含氧(氮)的有機配體分子以自組裝的方式形成的一類(lèi)超多孔材料,金屬通過(guò)有機連接體相互連接形成的多孔結構是其獨有結構。科學(xué)界將MOF材料視為21世紀最具發(fā)展潛力的材料之一。

  MOF材料具有多孔結構和超高比表面積,如果將1克MOF材料內表面展開(kāi),其面積比足球場(chǎng)還大。因此,MOF材料能夠檢測和捕獲微小濃度的物質(zhì),從而可應用于藥物載體制備、催化反應、氣體儲存與分離、膜的制備等領(lǐng)域。

  MOF材料還可作為新型功能添加劑應用于新一代鋰離子電池的電極材料和隔膜功能涂層中,在提高鋰離子電池的能量密度、快速充放電性能和安全性等方面發(fā)揮重要作用。研究表明,MOF材料可促進(jìn)鋰鹽解離,提高電解質(zhì)的離子電導率;應用于鋰硫電池,可以顯著(zhù)提高硫利用率和循環(huán)壽命,抑制多硫化物的穿梭效應等問(wèn)題。

  2023年10月,化工巨頭巴斯夫宣布成為全球首家實(shí)現商業(yè)化規模生產(chǎn)MOF材料的公司,年產(chǎn)量可達數百?lài)崳瑫r(shí)宣稱(chēng)具備定制化生產(chǎn)能力,可根據客戶(hù)需求和規格定制MOF材料并用于各種應用和多個(gè)行業(yè)。

“錢(qián)”看,更要向“前”看

  2023年12月舉行的中央經(jīng)濟工作會(huì )議強調,要“加強應用基礎研究和前沿研究,強化企業(yè)科技創(chuàng )新主體地位”。此次藍廷公司實(shí)現10噸級MOF材料規模化生產(chǎn),正是對這一會(huì )議精神的有力詮釋。

  MOF材料是一種被寄予厚望的新材料,體現了現代無(wú)機化學(xué)和有機化學(xué)的完美結合。其實(shí)驗室合成并不困難,相關(guān)成果也屢見(jiàn)報端,但工程放大卻長(cháng)期無(wú)法實(shí)現。因此,巴斯夫宣布首次實(shí)現MOF材料規模化生產(chǎn)的消息才備受業(yè)界關(guān)注。我國在這一科技前沿領(lǐng)域的迅速突破,意味著(zhù)在MOF材料產(chǎn)業(yè)化方面,國內外基本同時(shí)“起跑”。而這種突破由企業(yè)完成,特別是由一家矢志創(chuàng )新的民營(yíng)企業(yè)完成,則更加令人欣喜。

  實(shí)際上,這種案例近年并不少見(jiàn)。就在前不久,由我國企業(yè)自主研發(fā)的高溫氣冷堆核電站堆芯支承結構中的石墨材料正式發(fā)布,實(shí)現了該類(lèi)材料國產(chǎn)化“從0到1”的突破。如今,行業(yè)企業(yè)在“向錢(qián)看”的同時(shí),越來(lái)越注重“向前看”,對前沿研究的認識越來(lái)越深入,這也從側面反映出企業(yè)創(chuàng )新主體地位正不斷提升。

  必須指出,如何鼓勵更多的企業(yè)投身前沿創(chuàng )新并有效保護其創(chuàng )新成果,值得各方思考。否則,“卡脖子”和“價(jià)格收割”仍有為禍之虞。

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