金屬有機框架材料（MOFs）被譽為“分子級樂高”，憑借其極高的比表面積、可調控的孔道結構和宛如“訂制”般的功能特性，在能源、環境、醫療等關鍵領域展現出巨大的應用潛力。它不僅是解決諸多全球性挑戰的“鑰匙”——例如為實現“雙碳”目標提供高效的碳捕集與氫氣存儲方案；更是引領產業升級的“引擎”——有望在氣體存儲與分離、藥物靶向遞送、智能傳感等領域催生革命性突破。隨著2025年諾貝爾化學獎的頒布，MOFs材料的發展正迎來從科研走向市場的黃金機遇。

代表性MOFs

1、MOFs宏量制備

MOF從基礎研究走向宏量制備并非易事。從實驗室小試走向工業化生產存在放大效應（三傳一反）和工程化問題，如反應溫度、時間、pH等參數的改變會對產物的結構、粒徑、比表面積等產生影響，還需考慮金屬鹽的腐蝕性、大量使用有機溶劑帶來的潛在危險等問題。因此，MOF宏量制備不僅是科學問題，更是工程問題。

近20年來，國內外開發了多種MOF宏量合成方法，包括機械化學法、水熱法、溶劑熱法、噴霧干燥法、微波輔助法、聲化學法、電化學等。其中機械化學法、溶劑熱法與噴霧干燥法最為常用，也是最有潛力應用于MOFs放大生產的方法。

MOFs宏量制備要兼顧科學與工程兩個方面

2、MOFs表征

MOFs的基礎表征數據通常包括：

·粉末X射線衍射（PXRD）圖譜，用于確定材料的結晶性和相純度；

·氮氣（N2）吸附/脫附等溫線，用于驗證材料的孔隙結構并計算其表觀比表面積。

此外，常用的補充表征技術和方法還包括：

·熱重分析（TGA），用于評估MOFs的熱穩定性，并在某些情況下用于估算孔體積；

·水穩定性測試，用于判斷MOFs在水中及不同pH環境下的結構穩定性；

·掃描電子顯微鏡（SEM），用于測量晶體尺寸和形貌，并可結合能量色散X射線光譜（EDS）分析元素組成與分布；

·核磁共振（NMR）光譜，用于分析樣品的整體純度，并可定量混合配體MOFs中的配體比例；

·電感耦合等離子體發射光譜（ICP-OES），用于測定樣品純度及元素比例；

·漫反射紅外傅里葉變換光譜（DRIFTS），用于確認框架中紅外活性官能團的存在或缺失；

·單晶X射線衍射（XRD），可提供材料的精確結構信息。

3、MOFs市場應用

MOFs材料的市場應用領域廣泛且仍在不斷擴展，主要包括氣體吸附與分離、儲能、催化、生物醫藥和環境治理等。

·氣體吸附與分離領域：MOFs材料憑借其高比表面積和可調控的孔道結構，能夠實現對常見氣體小分子的靶向吸附；

·儲能領域：MOFs材料作為固態電解質，可顯著提高電池的能量密度和安全性；

·催化領域：MOFs材料復合物及其衍生物是氧還原反應的獨特電催化劑，能提高燃料電池陰極的催化效率；

·生物醫藥領域：MOFs材料可作為納米藥物載體，用于成像、化療、光熱治療或光動力治療的藥物遞送；

·環境治理領域：MOFs材料在VOC吸附與分解、廢水處理等方面展現出巨大潛力。

雖然MOFs材料在能源、環境、醫療等關鍵領域具備巨大潛力，并在各類應用場景中顯示出優越性能，但高昂的合成成本限制了其大規模的生產和應用。另外，MOFs粉末的再加工也會對MOFs的性能產生一定影響（孔洞堵塞、晶體結構坍縮等）。國內MOFs材料的規模化、產業化應用之路仍面臨著異常艱巨的挑戰。

為了推動MOFs材料的突破與發展，粉體圈將在“2025全國粉體檢測與表面修飾技術交流會(第九屆)暨CEMIA粉體技術分會2025年年會”期間，于12月23日晚19：30-21:30，開展以“MOFs材料的宏量制備與表征及市場應用”為主題的圓桌論壇。屆時主辦方特別邀請的多位MOFs材料領域技術專家大咖將坐鎮現場，聚焦MOFs材料產業化應用難點，展開深度研討與腦力激蕩，旨在碰撞出深刻的行業洞見與破局之道。

活動技術顧問單位介紹

本次圓桌論壇，粉體圈非常榮幸地邀請到廣東碳語新材料有限公司（以下簡稱：碳語新材）作為活動技術顧問單位。碳語新材擁有豐富的學術背景和行業經驗，相信定能為論壇與會者提供寶貴的理論支持和實踐指導。

碳語新材公司展廳

廣東碳語新材料有限公司已官宣實現MOFs材料量產，是國內首家突破該技術的科技創新型企業。與傳統工藝不同，碳語新材采用“機械法合成+無溶劑清洗”的綠色技術，徹底摒棄了高溫高壓和大量有機溶劑的使用，不僅將生產效率提升數倍，還大幅降低了成本和碳排放。

目前，碳語新材已形成百噸級產能，2025年千噸級生產線即將投入運營，產品種類覆蓋40余種，部分型號性能遠超國外同類產品。其產品已與多家新能源及環保頭部企業達成合作，主要應用于動力電池隔膜涂層、氣體分離等領域，展現出強勁的本土競爭力。

聚焦MOFs材料前沿，共謀產業突破契機！ 粉體圈誠邀業界同仁蒞臨珠海，一同尋求MOFs產業化破局關鍵，為探索MOFs高端應用場景和中國制造業的躍升貢獻力量。

粉體檢測與表面修飾論壇會務組