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仪器表征科学家首次总结金属有机框架的制备全过程！

时间: 2024-09-04 16:32:18 |   作者: 新闻中心

  尽管MOFs在基础研究中展现了巨大的潜力，实际转化为商业产品仍面临诸多困难。成功的商业化要解决合成、成形、加工、原型开发和合规性等五个应用研究步骤中的问题。

  随着金属有机框架（MOFs）研究的深入，MOFs逐渐引起了广泛关注。MOFs是一类由金属节点和有机配体构成的三维晶体多孔框架材料，因其高表面积、可调控孔径以及化学反应性而备受瞩目。然而，尽管MOFs展现出了在气体储存、催化、生物应用等领域的潜在优势，但其从实验室走向商业化的过程中仍面临诸多挑战。首先，MOFs的化学和耐热性问题曾一度限制了其在工业上的应用。此外，MOFs的合成、成形、加工（如清洗和活化）及原型开发等环节存在技术瓶颈，导致难以在大规模生产中保持一致性和可靠性。最后，商业化过程中涉及的合规性要求、成本效益分析以及供应链管理等问题也增加了MOFs商业化的难度。

  为了解决这样一些问题，美国Numat公司的William Morris等人合作进行了大量的综述评论，该文大多分布在在MOFs的合成优化、成形技术的开发、加工工艺的改进以及原型产品的测试和合规性审查等方面。在合成方面，研究者们通过选不一样的金属节点和有机配体，成功地调控了MOFs的孔径、表面积和化学反应性，来提升了其在特定应用中的性能。在成形和工艺流程中，科学家们开发了一系列技术，以确保MOFs在大规模生产中保持其结构和功能的稳定性。此外，通过与工业界的合作，研究者们对MOFs进行了原型产品的测试，并对其商业化潜力进行了深入的技术经济分析，确保在考虑成本和收益的前提下推动MOFs的商业化进程。

  1. 实验首次总结了金属有机框架（MOFs）在应用研究中的五个关键步骤：合成、成形、加工（清洗和活化）、原型开发和合规性。这些步骤是技术开发和展示的基础，推动了MOFs从实验室向商业市场的过渡。

  2. 实验通过评估已报道的文献，展示了MOFs在合成、后处理和成形方面取得的进展，并表明MOFs在更大规模的应用中具有优势。研究还表明，通过公共和私人资金以及学术团体与企业的合作，MOFs的原型开发正在慢慢地实现。

  3. 研究还强调了全面技术经济分析（TEA）的重要性，认为该分析应考虑成本和收益的全貌，以确保MOFs商业化的可行性。通过这样的应用研究，研究人员能够更好地应对MOFs商业化过程中所面临的挑战。

  尽管MOFs在基础研究中展现了巨大的潜力，实际转化为商业产品仍面临诸多困难。成功的商业化要解决合成、成形、加工、原型开发和合规性等五个应用研究步骤中的问题。每一步骤的优化和改进都对MOFs的最终应用至关重要。首先，本调了技术经济分析（TEA）的重要性。全面的TEA不仅需要仔细考虑技术开发成本，还要对市场收益进行预测，从而为投资者和开发者提供较为可靠的决定依据。MOFs的成功商业化依赖于有效的技术和经济评估，这将帮助研究人员识别并克服技术转化过程中的瓶颈。最后，通过一系列分析现有文献和研究进展，本文提供了关于MOFs应用研究的新视角，鼓励研究人员在克服技术挑战的同时，积极探索MOFs在新兴领域的应用潜力。这样的深入了解将有利于推动MOFs技术的逐步发展及商业化进程。文献信息：Wright, A.M., Kapelewski, M.T., Marx, S. et al. Transitioning metal–organic frameworks from the laboratory to market through applied research. Nat. Mater. (2024).

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