我国MOF材料规模化生产获重大突破

首条中试验证线试产成功

在国际化工巨头巴斯夫首次实现金属有机框架（MOF）材料商业化规模生产后仅两个多月，我国MOF材料规模化生产技术开发也取得重大突破。2024年新年伊始，蓝廷新能源科技（浙江）有限公司宣布建成国内首条MOF材料中试生产线，并合成出优质产品，从而完成了MOF材料从实验室克级合成向批量生产的技术跨越。

图为蓝廷公司生产的MOF材料

蓝廷公司执行董事兼首席技术官吴大勇博士向记者透露，该公司当前MOF材料中试验证线的年产能为10吨。公司计划通过中试生产积累必要的数据、优化年产百吨级MOF材料的产业化工艺方案。所产MOF材料将主要用于锂离子电池电极和隔膜材料产品品类创新。

MOF材料也称为多孔配位聚合物（PCPs），是由具有配位位点的金属离子或离子簇与含氧（氮）的有机配体分子以自组装的方式形成的一类超多孔材料，金属通过有机连接体相互连接形成的多孔结构是其独有结构。将不同的金属和有机配体以不同的方式组合，可以得到具有特定结构与孔道尺寸的材料，从而实现特定的性能。目前，科学家已经设计了88000多个精确定制的MOF材料，在农业、制药等诸多领域有广泛的应用前景。科学界将MOF材料视为21世纪最具发展潜力的材料之一。

MOF材料具有多孔结构和超高比表面积，如果将1克MOF材料内表面展开，其面积比足球场还大。因此，MOF材料能够检测和捕获微小浓度的物质，从而可应用于药物载体制备、催化反应、气体储存与分离、膜的制备等领域。当用作药物载体时，MOF材料可负载比普通载体更多的药物分子，并可实现药物的可控释放，也可成为具有靶向功能的药物载体。

图为几种经典MOF材料的微观结构示意图

MOF材料还可作为新型功能添加剂应用于新一代锂离子电池的电极材料和隔膜功能涂层中，在提高锂离子电池的能量密度、快速充放电性能和安全性等方面发挥重要作用。研究表明，MOF材料可促进锂盐解离，提高电解质的离子电导率；应用于锂硫电池，可以显著提高硫利用率和循环寿命，抑制多硫化物的穿梭效应等问题。

2023年10月，化工巨头巴斯夫宣布成为全球首家实现商业化规模生产MOF材料的公司，年产量可达数百吨，同时宣称具备定制化生产能力，可根据客户需求和规格定制MOF材料并用于各种应用和行业。