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氫鍵有機框架膜(HOFs)應用前景可期 但目前主要用于科研

軍工資源網 2022年05月12日

近年來,HOFs膜受到越來越多的企業和院校關注,在國內,包括福建師范大學、中國科學院、山西清潔碳研究院、天津大學等在內的院校均有從事HOFs膜結構的開發與功能應用。

氫鍵有機框架膜(HOFs膜),又稱為超分子有機框架膜,是由有機或金屬-有機構建單元通過氫鍵、π-π相互作用、范德華力、靜電作用等分子間作用力連接而成的晶態材料。HOFs材料可分為羧酸類HOFs、二氨基三嗪類HOFs、吡唑類HOFs、吡啶類HOFs、咪唑類HOFs、二元組分類HOFs以及其他,其中羧酸類HOFs、二氨基三嗪類HOFs研究最為廣泛。

HOFs膜是一類具有周期性結構的新型多孔框架材料,無金屬特性賦予其良好的生物相容性和低細胞毒性,憑借其獨特優勢,HOFs膜在氣體吸附與分離、藥物傳遞、質子傳導、電極材料、熒光傳感、電致變色、有機結構測定、環保和生物應用等領域展現出良好的應用前景。
HOFs膜是有機框架膜的一種,與其它有機框架膜如共價有機框架膜(COFs膜)、金屬-有機框架膜(MOFs膜)相比,HOFs膜具有合成條件溫和、結晶性高、易修復再生、溶劑加工性好等優勢。經過十余年發展與積累,我國HOFs膜研究取得巨大成就,但相比于MOFs膜和COFs膜,HOFs膜發展仍十分落后。

根據新思界產業研究中心發布的《2022-2026年全球氫鍵有機框架膜(HOFs)行業深度市場調研及重點區域研究報告》顯示,HOFs膜優勢較多,但由于氫鍵作用力弱、方向性差,HOFs膜材料發展受到極大限制,同時受制于合成技術難、合成成本高,目前我國HOFs膜尚未實現大規模商業化應用,市場上的HOFs膜主要用于科學研究。

近年來,HOFs膜受到越來越多的企業和院校關注,在國內,包括福建師范大學、中國科學院、山西清潔碳研究院、天津大學等在內的院校均有從事HOFs膜結構的開發與功能應用。隨著研究不斷深入,在強酸、強堿、高溫、沸水等條件下仍能保持晶態結構的HOFs膜逐漸被開發出來,同時未來隨著制造成本下降,HOFs膜在CO2分離與吸附領域的應用將更加深入,進而助力碳中和。

新思界行業分析人士表示,氫鍵有機框架膜是一種新型多孔框架材料,憑借其獨特結構及性能,HOFs膜在氣體吸附與分離、藥物傳遞、熒光傳感、生物應用等領域展現出巨大應用前景。但目前來看,受技術、成本限制,目前我國HOFs膜主要用于科研,其他領域尚未實現大規模應用。未來隨著研究不斷深入,以及生產成本下降,HOFs膜市場發展空間廣闊。

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