日本東京工業大學開發了一項在共價有機骨架(Covalent Organic Framework; COF)中導入了糖，並可利用150℃左右餘熱之固體蓄熱材料。
糖醇(Sugar Alcohols)可望做為安全、低環境負荷且低價之相變儲熱材料(在熔點儲存廢熱源的熱能並在冰點釋放儲存熱量的材料)而受到關注。然而由於凝固點比熔點低約50～100℃，且形成凝固的溫度是隨機的，因此很難預測可以取出熱能的溫度(過冷卻問題)。過冷卻是導致儲存熱能品質下降的原因。此外，由於熔點時粒子形狀會消失，因此處理上較為困難(失去粒子形狀，固化後變成一大塊)，且因為增加了從材料內部到表面的熱傳導距離，以致產生減慢了熱交換的問題。而這些性質亦為多數相變儲熱材料的共通問題。
此次東京工業大學在結晶奈米多孔材料的共價有機骨架(COF)中加入了糖醇之一的「甘露醇(熔點167℃，C6H14O6)」，開發出一款固體蓄熱材料。將甘露醇(Mannitol)在其熔點以上與COF-300晶體接觸後，即發現COF在改變其結晶形狀的同時自發性地吸收甘露醇的熔液，藉此製作出即使在熔點以上仍可保持其粒子形狀之糖醇與COF單結晶的複合蓄熱材料。經過X射線結構分析後，可知COF與甘露醇的重量比為 1：0.77。
研究團隊接著利用示差掃描熱量分析裝置(DSC)進行材料的相變特性評估。單獨甘露醇的DSC結果顯示，在升溫過程中，在167°C處出現了表示熔化的吸熱(向下)峰值。另在降溫過程中，在85～110℃之間的隨機溫度處出現了表示凝固的放熱峰，並觀察到強烈的過冷卻。隨後，研究團隊將甘露醇粉末與COF結晶以1：1重量比組成的混合物放入密閉容器中，並在惰性氣體中加熱至熔點以上的溫度以製作出測量樣品。最終獲得了34％的甘露醇含浸於COF結晶中，剩餘的66％留存於COF結晶外部的混合材料。
從DSC結果來看，除了在COF外部源自於甘露醇的吸放熱之外，亦發現在145～155℃區域反覆出現新的吸熱，在135～145℃區域反覆出現放熱。此外，在實施160°C升溫結束並開始降溫的循環之際，COF外部之甘露醇產生的吸放熱消失，只留下如上所述新出現的吸放熱。由此可知吸放熱是源自於導入COF中的甘露醇。
透過上述過程，研究團隊創造了一項以糖醇為基材，且熱能可以在狹窄的溫度範圍內反覆傳入、傳出而不會產生強烈過冷卻的蓄熱材料。吸放熱溫度預期可透過改變糖醇或COF的種類進行調整。另一方面，透過對材料的傳熱特性進行測量後，確認含浸了甘露醇之COF-300單結晶寬度方向的熱擴散率為2.3±0.6×10-7 m2/s(室溫)。與工業上常用的典型樹脂材料(1～1.7×10-7 m2/s，室溫)相比，具有更高的熱擴散率。
透過此次的研究成果將可望有助於促進更先進之一次能源(以熱能的形式使用)的多階段利用，進而削減二氧化碳排放。但以COF-300與甘露醇的組合而言，由於COF孔的奈米侷限效應(Confinement Effect)，每單位重量甘露醇的蓄熱量減少至一般甘露醇的3分之1左右。東京工業大學認為透過甘露醇與COF之間相互作用的最佳化，將可提高蓄熱量。今後亦將持續推動性能改良以達到實用化之目標。