金属有机框架材料（MOFs）被誉为“分子级乐高”，凭借其极高的比表面积、可调控的孔道结构和宛如“订制”般的功能特性，在能源、环境、医疗等关键领域展现出巨大的应用潜力。它不仅是解决诸多全球性挑战的“钥匙”——例如为实现“双碳”目标提供高效的碳捕集与氢气存储方案；更是引领产业升级的“引擎”——有望在气体存储与分离、药物靶向递送、智能传感等领域催生革命性突破。随着2025年诺贝尔化学奖的颁布，MOFs材料的发展正迎来从科研走向市场的黄金机遇。

代表性MOFs

1、MOFs宏量制备

MOF从基础研究走向宏量制备并非易事。从实验室小试走向工业化生产存在放大效应（三传一反）和工程化问题，如反应温度、时间、pH等参数的改变会对产物的结构、粒径、比表面积等产生影响，还需考虑金属盐的腐蚀性、大量使用有机溶剂带来的潜在危险等问题。因此，MOF宏量制备不仅是科学问题，更是工程问题。

近20年来，国内外开发了多种MOF宏量合成方法，包括机械化学法、水热法、溶剂热法、喷雾干燥法、微波辅助法、声化学法、电化学等。其中机械化学法、溶剂热法与喷雾干燥法最为常用，也是最有潜力应用于MOFs放大生产的方法。

MOFs宏量制备要兼顾科学与工程两个方面

2、MOFs表征

MOFs的基础表征数据通常包括：

·粉末X射线衍射（PXRD）图谱，用于确定材料的结晶性和相纯度；

·氮气（N2）吸附/脱附等温线，用于验证材料的孔隙结构并计算其表观比表面积。

此外，常用的补充表征技术和方法还包括：

·热重分析（TGA），用于评估MOFs的热稳定性，并在某些情况下用于估算孔体积；

·水稳定性测试，用于判断MOFs在水中及不同pH环境下的结构稳定性；

·扫描电子显微镜（SEM），用于测量晶体尺寸和形貌，并可结合能量色散X射线光谱（EDS）分析元素组成与分布；

·核磁共振（NMR）光谱，用于分析样品的整体纯度，并可定量混合配体MOFs中的配体比例；

·电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES），用于测定样品纯度及元素比例；

·漫反射红外傅里叶变换光谱（DRIFTS），用于确认框架中红外活性官能团的存在或缺失；

·单晶X射线衍射（XRD），可提供材料的精确结构信息。

3、MOFs市场应用

MOFs材料的市场应用领域广泛且仍在不断扩展，主要包括气体吸附与分离、储能、催化、生物医药和环境治理等。

·气体吸附与分离领域：MOFs材料凭借其高比表面积和可调控的孔道结构，能够实现对常见气体小分子的靶向吸附；

·储能领域：MOFs材料作为固态电解质，可显著提高电池的能量密度和安全性；

·催化领域：MOFs材料复合物及其衍生物是氧还原反应的独特电催化剂，能提高燃料电池阴极的催化效率；

·生物医药领域：MOFs材料可作为纳米药物载体，用于成像、化疗、光热治疗或光动力治疗的药物递送；

·环境治理领域：MOFs材料在VOC吸附与分解、废水处理等方面展现出巨大潜力。

虽然MOFs材料在能源、环境、医疗等关键领域具备巨大潜力，并在各类应用场景中显示出优越性能，但高昂的合成成本限制了其大规模的生产和应用。另外，MOFs粉末的再加工也会对MOFs的性能产生一定影响（孔洞堵塞、晶体结构坍缩等）。国内MOFs材料的规模化、产业化应用之路仍面临着异常艰巨的挑战。

为了推动MOFs材料的突破与发展，粉体圈将在“2025全国粉体检测与表面修饰技术交流会(第九届)暨CEMIA粉体技术分会2025年年会”期间，于12月23日晚19：30-21:30，开展以“MOFs材料的宏量制备与表征及市场应用”为主题的圆桌论坛。届时主办方特别邀请的多位MOFs材料领域技术专家大咖将坐镇现场，聚焦MOFs材料产业化应用难点，展开深度研讨与脑力激荡，旨在碰撞出深刻的行业洞见与破局之道。

活动技术顾问单位介绍

本次圆桌论坛，粉体圈非常荣幸地邀请到广东碳语新材料有限公司（以下简称：碳语新材）作为活动技术顾问单位。碳语新材拥有丰富的学术背景和行业经验，相信定能为论坛与会者提供宝贵的理论支持和实践指导。

碳语新材公司展厅

广东碳语新材料有限公司已官宣实现MOFs材料量产，是国内首家突破该技术的科技创新型企业。与传统工艺不同，碳语新材采用“机械法合成+无溶剂清洗”的绿色技术，彻底摒弃了高温高压和大量有机溶剂的使用，不仅将生产效率提升数倍，还大幅降低了成本和碳排放。

目前，碳语新材已形成百吨级产能，2025年千吨级生产线即将投入运营，产品种类覆盖40余种，部分型号性能远超国外同类产品。其产品已与多家新能源及环保头部企业达成合作，主要应用于动力电池隔膜涂层、气体分离等领域，展现出强劲的本土竞争力。

聚焦MOFs材料前沿，共谋产业突破契机！ 粉体圈诚邀业界同仁莅临珠海，一同寻求MOFs产业化破局关键，为探索MOFs高端应用场景和中国制造业的跃升贡献力量。

粉体检测与表面修饰论坛会务组