MOF / COF / HOF 材料常见问题解答

目前 MOF 材料在 CCUS、吸水吸湿、除醛除 VOC、工业气体吸附分离、电极与隔膜材料掺杂改性等具体应用领域已有尝试和落地应用。

1. CCUS（碳捕集、利用与封存）

   以 CALF-20 等为代表的材料，在国内外已有中试规模的装置验证。

2. 吸水吸湿

   面向工业除湿与芯片散热等场景，已有多种 MOF 材料进入深入开发与验证阶段。

3. 除醛除 VOC

   尊界、问界等高端车型已采用 MOF / 活性炭复合材料作为内饰吸附件，用于新车除味。

4. 工业气体分离

   在氢气、甲烷、裂解气分离，以及惰性气体、同位素的吸附分离等多个方向均有积极尝试。

5. 电极与隔膜材料掺杂

   已有多家电池企业尝试在电极和隔膜材料中掺入 MOF，以实现更高的 Li 负载与传输效率，并吸附去除电池产生的废气杂质。
   
   ​上海楷树化学（CHEMSOON）在上述应用领域长期跟进研发，欢迎相关领域用户交流合作。

首先需要明确：吸水吸湿在不同应用场景下的要求完全不同。目前主要分为以下几类：

1. 低湿度吸水

   即 MOF 报道中所谓"沙漠取水"场景，在低湿度（<20%）条件下即可实现水汽的空气直采。主要由 MOF-303、MIL-160 这类微孔 MOF 发挥作用——水汽绝对吸附量不大，但可在低湿度下就出现明显的吸湿曲线拐点。

2. 高湿度除湿

   在>60% 的高湿度条件下除湿，作用类似除湿机，核心是比拼 MOF 的比表面积与循环稳定性。MIL-101、MOF-808 等表现不错，但与其他工业除湿方式（含分子筛除湿）相比优势并不显著。

3. 特定湿度除湿

   芯片散热等特殊工业场景要求吸湿曲线拐点落在特定湿度区间，形成"到点触发、迅速吸附"的开关特性。已有报道 MIL-101 在芯片散热中效果良好：芯片升温到一定程度时，MOF 吸附的水汽迅速解吸带走热量，降温后又能高效重新吸附，循环使用。此类应用条件苛刻，目前仍在筛选测试中，是研发热点之一，未来预计会有更多 MOF 进入应用视野。

4. 工业大规模水汽吸附与热交换

   以目前 MOF 的成本与机械循环性能，在强调成本控制的大工业领域短期内难以应用，楷树化学也未过多涉及。

目前已有尊界、问界等高端车型采用 MOF 材料 / 活性炭复合材料作为汽车内饰吸附件，用于新车祛味除醛——这是一项已经落地的工业应用。

1. 为什么采用 MOF / 活性炭复合材料？

   主要出于成本经济性考虑。MOF 虽以高比表面和高吸附量著称，但大部分可工业化的 MOF 比表面并不高，普遍在 1500 m²/g 以下，与部分高端牌号活性炭相比并无明显优势；与活性炭掺杂可有效降低综合成本。

2. 为什么不全用活性炭、还要掺入部分 MOF？

   活性炭以介孔为主，绝对吸附量虽不低于 MOF，但超低浓度条件下的快速吸附主要取决于材料微孔，MOF 在微孔方面具有不可替代的优势；部分 MOF 还带有极性基团，可与甲醛发生相互作用。因此现行工业方案是 MOF + 活性炭组合：MOF 提供低浓度吸附能力，活性炭补充绝对吸附量的成本竞争力。

3. 哪些 MOF 适合吸附甲醛与 VOC？

   可选种类较多，主要从成本角度权衡，业界首选为常见的 Zn-MOF 与 Al-MOF。CHEMSOON 楷树化学提供常见牌号 MOF 材料供用户选择，并支持针对特定废气组分进行功能化改性，适配室内空气净化、工业废气处理等多类场景。