日本開發的新材料MOF受到世界關注
2021/10/13
預計MOF的用途將會擴大。立教大學和日本曹達正在開發可用於分離二氧化碳和儲存氫氣的MOF。2021年春季,NuMat公司與大型宇航企業美國霍尼韋爾和西北大學一同與美國國防高級研究計劃局(DARPA)簽署了利用MOF捕獲空氣中的水分來製作飲用水的軍用便攜設備的開發合同。如果將來量産後價格降低,將有望對發展中國家的飲用水供應作出貢獻。
日本研究人員引領MOF研究
MOF是備受關注的研究領域,甚至被稱為諾貝爾化學獎的有力候選。在日本研究人員中,作出重大貢獻的是東京大學著名教授藤田誠和京都大學特別教授北川進。
1990年藤田誠在美國學術雜誌上發表了一篇論文,稱把金屬鈀和直線狀有機分子混合後,可以自然形成正方形分子。當時,金屬和有機分子的研究並不盛行,這篇論文並未馬上受到關注。後來,藤田又接連發表了製作正四面體和正八面體等的成果。以此表明,如果利用金屬和有機分子的自組裝現象,就能輕鬆製作出各種形狀的分子,這讓全世界的研究人員感到吃驚。
提出MOF應用可能性的是北川進和美國加州大學柏克萊分校的奧馬爾·亞基(Omar Yaghi)教授。1997年,北川發佈了多孔性MOF,這種MOF使用金屬和有機分子,打開了無數個微孔,可捕獲比活性炭多幾倍的分子。亞基成功製造出在氣體中也十分穩定、便於使用的MOF,促進了工業方面的應用。亞基與藤田誠2018年獲得了被視為諾貝爾獎龍門的以色列沃爾夫化學獎。
今後MOF將全面用於工業用途。中國調查公司恒州博智(QY Research)的數據顯示,2019年全球市場規模為1.49億美元,2026年將擴大至5.6倍,達到8.38億美元。日本需要發揮研究人員實力雄厚的優勢以及材料行業的優勢,實現東山再起。
日本經濟新聞(中文版:日經中文網)福岡幸太郎、草鹽拓郎
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