日本开发的新材料MOF受到世界关注
2021/10/13
预计MOF的用途将会扩大。立教大学和日本曹达正在开发可用于分离二氧化碳和储存氢气的MOF。2021年春季,NuMat公司与大型宇航企业美国霍尼韦尔和西北大学一同与美国国防高级研究计划局(DARPA)签署了利用MOF捕获空气中的水分来制作饮用水的军用便携设备的开发合同。如果将来量产后价格降低,将有望对发展中国家的饮用水供应作出贡献。
日本研究人员引领MOF研究
MOF是备受关注的研究领域,甚至被称为诺贝尔化学奖的有力候选。在日本研究人员中,作出重大贡献的是东京大学著名教授藤田诚和京都大学特别教授北川进。
1990年藤田诚在美国学术杂志上发表了一篇论文,称把金属钯和直线状有机分子混合后,可以自然形成正方形分子。当时,金属和有机分子的研究并不盛行,这篇论文并未马上受到关注。后来,藤田又接连发表了制作正四面体和正八面体等的成果。以此表明,如果利用金属和有机分子的自组装现象,就能轻松制作出各种形状的分子,这让全世界的研究人员感到吃惊。
提出MOF应用可能性的是北川进和美国加州大学伯克利分校的奥马尔·亚基(Omar Yaghi)教授。1997年,北川发布了多孔性MOF,这种MOF使用金属和有机分子,打开了无数个微孔,可捕获比活性炭多几倍的分子。亚基成功制造出在气体中也十分稳定、便于使用的MOF,促进了工业方面的应用。亚基与藤田诚2018年获得了被视为诺贝尔奖龙门的以色列沃尔夫化学奖。
今后MOF将全面用于工业用途。中国调查公司恒州博智(QY Research)的数据显示,2019年全球市场规模为1.49亿美元,2026年将扩大至5.6倍,达到8.38亿美元。日本需要发挥研究人员实力雄厚的优势以及材料行业的优势,实现东山再起。
日本经济新闻(中文版:日经中文网)福冈幸太郎、草盐拓郎
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