多孔性配位聚合物的低成本製法

 

刊登日期:2018/12/25
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Atomis針對多孔性配位聚合物(PCP/MOF)開發出低成本製作方法,目前已經架設單日10公斤產能的試產設備,並提供給材料廠商做測試。今後的目標是要設置單日最大產能100公斤的半商業性工廠,以協助使用者興建量產設備的方式,推動事業化。

PCP/MOF係金屬離子與有機配位所構成,且比表面積約為沸石2~15倍之多孔性材料。具有規律的格狀3次元構造,內部無數的細微孔洞可抓住氣體或氣味分子,研究人員發現該材料有吸附、分離、儲存、觸媒、電子傳導性等各式功能。特徵之一是配位結合作連接,柔軟如海綿,可實現S形曲線(Sigmoid)般的吸附/脫離/附著功能。由於被視為次世代材料,可望應用於化學、電子、環境、醫療等產業,目前的研發正從以往品質、成本面的開發主軸,逐步轉移到應用階段。

Atomis與京都大學高等研究所合作,成功開發出次世代高壓氣瓶,以取代現行金屬氣瓶。並透過與新能源產業技術總合開發機構(NEDO)的合作,新氣瓶相對於60公斤金屬氣瓶約輕量化了10公斤,,且具備物聯網(IoT)功能。該公司表示,將設法提升成本與氣體吸附能力之間的平衡點,在2021年展開小規模販售;醫藥領域方面,計畫與製藥公司、京都大學的醫學研究所合作進行研發。

一般來說,PCP/MOF的製作採用高溫、高壓且使用大量溶媒的溶劑熱(Solvothermal)合成法,特別是溶媒,所佔成本高達九成以上。該公司開發出室溫、常壓且幾乎不須使用溶媒,控管反應速度,使之成長至3次元的製造手法。該公司表示,目前已有3種合成法,因此可確保各種PCP/MOF上的泛用性。將以化學公司為首,逐步推廣至潛在使用者。


資料來源: 化學工業日報 / 材料世界網編譯
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