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高效过渡金属有机框架吸附剂的设计开发与应用

发布时间: 2022-10-28

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式： 技术咨询
成果类型： 发明专利
行业领域：
新材料技术
成果介绍
团队对本技术项目多年开发研究，通过调控配体柔性、引入强配位键、框架穿插、孔道氟化、结构优化等手段，解决了MOF材料应用面临的稳定性差、混合相难提纯等相关问题，并成功研发了多个系列、几十种性能优异的MOF吸附剂，应用于能源气体存储、碳捕获与转化、水体污染物去除等方面，为“双碳”目标的达成注入了活力。
成果亮点
项目涉及的金属有机框架（metal-organic framework, MOF）是由金属离子和有机配体通过配位键自组装形成的一类新型晶态多孔材料。与传统材料相比，MOF独特的物理和化学性质，使其在诸多领域（储存、分离、催化和传感等）显示出潜在的应用。中科院科技战略咨询研究院等发布的《2020研究前沿》中指出金属有机框架用于吸附与分离的研究成为化学与材料领域TOP 10热点前沿之一。因此，在“碳达峰，碳中和”背景下，该领域目前存在较大的发展机遇，新型高效MOF吸附剂的研发具有重要的意义，同时也面临一定的挑战。 成果得到广泛关注，发表二区以上论文27篇，其中一区20篇、顶刊11篇、影响因子>10的7篇；授权发明专利4件，实用新型专利1件；开发虚拟仿真软件1件等；曾获得2018年度天津市自然科学奖特等奖，两次获得山东省高等学校科学技术奖三等奖（2018及2020年度）、德州市科技进步二等奖以及德州市优秀成果奖一等奖等。
团队介绍
该技术项目由德州学院、南开大学共同开发，张大帅教授主要负责高稳定、高纯度金属有机框架吸附剂研发，常泽教授主要负责气体吸附分离技术研发，张秀玲教授负责总体协调等。
成果资料
产业化落地方案
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成果综合评价报告

评价单位：“科创中国”轻金属材料产业科技服务团 (中国有色金属学会) 评价时间：2022-11-12

孙备

中南大学

高级工程师

综合评价

该项目提出多种策略，通过调控配体柔性、引入强配位键、框架穿插、孔道氟化、结构优化等手段，解决了MOF材料应用面临的稳定性差、混合相难提纯等相关问题。研发了系列具有潜在能源存储、温室气体捕获与转化、水体污染物去除等功能的新型MOF材料，有效推动了绿色与可持续发展。开发的高性能材料可应用于CO2捕集、利用与封存，环境污染物降解以及识别、传感等领域的关键技术部件，有效助力“碳中和、碳达峰”，推动了相关领域的技术进步，提高了国内MOF材料的产品竞争力。
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