核心技术

核心及关键技术-MOFilter分子智能技术

材料创新已成为推动人类文明进步的重要动力之一,也促进了技术的发展和产业的升级,新材料的研究,是人类对物质性质认识和应用向更深层次的进军。

MOFilter分子智能技术源于融合创新,首次实现了MOF功能多孔材料薄膜化,达到了国际一流水平,项目由国家万人计划领军人才、国家杰出青年基金获得者北京理工大学王博教授牵头完成,并将成果推向产业化应用。

基于MOF功能多孔材料与MOFilter分子智能技术,在氢能源领域,发明了电堆防护技术,形成了空气端滤清器系列产品,性能达到了国际领先水平,突破了氢能源汽车电堆使用瓶颈,打破了国外技术垄断,实现了自主技术创新的新质生产力。

公司已申报各类专利150余项,其中授权专利近50项,每年新增专利超过30项。完善的知识产权保障体系为研究院的产业科创筑牢基础的同时也使得研究院在产业应用端不断突破。

MOF材料的主要特点

MOF
高比表面积
孔道结构可设计
配体功能可调控
高密度的活性位点
热稳定性

高比表面积

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MOF材料的多孔结构、金属中心和有机配体的配位以及其他作用力共同作用,使其具有超高的比表面积(7000m2/g以上),一克MOF材料展开的面积大于一个标准足球场,远大于传统的活性炭和纳米沸石分子筛等,为其在气体吸附、催化、分离和药物传递等领域提供了广泛的应用前景。

孔道结构可设计

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金属有机骨架(MOFs)的孔道结构具有高度的可设计性。通过选择不同的有机配体和金属中心,我们可以调控MOFs的孔径、形状和表面性质,这使得我们能够定制不同用途的MOF材料。

配体功能可调控

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MOF配体根据其有机配体的不同可分为羧酸MOF配体、含氮MOF配体、羧酸含氮混合MOF配体、卤素MOF配体、羟基MOF配体等。根据金属配位数和有机配体结构可以设计出各种MOFs,也可以通过在有机配体上引入额外的官能团来赋予MOF 独特的功能。

高密度的活性位点

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MOF材料具有丰富的活性位点,可以实现多位点协同催化,为催化技术的发展和应用带来了革命性的影响,有望在未来的催化工业应用中发挥重要的作用。

MOF材料简介

1999年,Yaghi等人报道了以刚性有机配体对苯二甲酸(BDC)和过渡金属Zn构筑三维金属有机框架材料―MOF-5,去除孔道中的客体分子后仍然保持完整骨架。从此,MOF材料开启了突飞猛进的发展历程,涌现出多种结构多样、性能可调的MOF,其中具有代表性的材料有IRMOF、ZIF、MIL、UiO、HKUST、CAU、PCN、UTSA、NOTT、BUT、BUC等系列。

金属有机框架,也叫多孔配位聚合物,英文全称为Metal Organic Framework,缩写为MOF,是由有机配体和无机金属离子或者团簇通过配位键自组装形成的具有分子内孔隙的有机-无机杂化材料,具有高比表面积、高孔隙率、有序孔道结构、可调节孔道物理化学性质和丰富的开放活性位点等特点,在气体吸附、存储和分离,生物医药、血液净化、空气过滤等诸多领域展现出良好应用前景。