金属有机框架市场 规模与份额分析 - 增长趋势与预测 (2023 - 2030)

全球金属有机框架市场预计将达到 到2030年,从2023年的640.6百万美元增至1 398.5百万美元,显示CAGR为11.8% 在预测期间。

金属有机框架(MOF)是多孔聚合物材料,由金属离子或金属集群与有机韧带协调形成,形成一,二,三维结构. MOF具有较高的孔隙度、大面积的表面积和金枪鱼孔隙量,使其可用于气体储存和分离等用途, 毒品运送催化物和化学感知 对高效天然气储存和分离技术的需求日益增加,正在推动市场增长。

全球金属有机框架市场按类型、应用、最终用途工业和区域划分。 按类型,市场被分割成金属-有机框架,共价-有机框架,杂交超热带材料,氢捆有机框架等. 金属有机框架部分预计将占据市场主导地位,因为这些部分具有很高的孔隙度和表面面积,为吸收式应用提供了好处。

全球金属有机框架市场-区域洞察

• 北美 预计在预测期间,金属有机框架将是最大的市场,占2023年市场份额的32.1%。 北美市场的增长归因于页岩气产量的增加,以及越来越多地将MOF用于天然气储存和分离应用.
• 亚太 预计是金属有机框架第二大市场,占2023年市场份额的38.5%。 市场的增长归因于本区域迅速增长的化学和保健行业。
• 欧洲 预计将成为金属有机框架增长最快的市场,预测期CAGR超过16.2%。 欧洲市场的增长归因于研发活动的增加以及对开发先进的财政部材料的投资。

图 1. 全球金属有机框架市场份额(%),按区域分列,2023年

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全球金属有机框架市场驱动力

• 增加对高效气体储存和分离技术的需求: 对节能气体储存和分离技术日益增长的需求正在推动金属有机框架市场的增长。 与活性碳和ze类等传统材料相比,MOF具有特别高的孔隙度和表层面积,提供了优越的气体吸附和储存能力. 石油和天然气、化学品和能源等工业严重依赖天然气分离和净化技术。 MOF可以选择性地吸附氢,甲烷,二氧化碳等气体,使分离和净化效率更高. 例如,机动部队正在用于船上的车辆氢储存和天然气储存。 迫切需要减少碳排放和向清洁能源过渡,也增加了对高效能源的需求。 碳捕获技术MOF已经表现出了巨大的希望。
• 最终用户行业的增长: 金属有机框架的市场增长是由化学品、保健、食品和饮料、石油和天然气以及包装等主要最终用户行业的稳步增长推动的。 这些行业越来越多地采用MOF用于天然气储存、药物运送、食品保存、催化物和感知等应用。 预计到2027年,全球化学品市场规模将达到约6.8万亿美元,这表明制造业和林业部有巨大的增长潜力。 同样,发展中经济体增加保健开支和扩大食品和饮料业,正在推动吸收财政部技术,如受控药物交付、医疗成像、食品包装等。
• 传统多孔材料的优越特性: MOF具有某些特殊性能,如超高孔隙度,大面积的表面积,高热稳定性和金枪鱼结构,使其优于普通多孔材料,如ze,活性碳和硅胶. MOF的表面面积高达10,000m2/g,几乎是ze的10倍. 可定制的有机韧带和金属离子允许设计具有理想孔径,形状和功能的MOF. 这使得更多的选择性气体吸附和分离成为可能. MOFs也有高达500°C的高热稳定性. 超高孔隙性、选择性吸附能力和热稳定性的结合,使MOFs在催化、感知、毒品运送等方面实现先进的应用的理想。 其优于传统材料的特性是促进工业采用传统材料的一个主要因素。
• 增加投资和研发活动: 公共和私人行为者正在作出重大投资,以推动财政部的研究并开发新的应用领域。 过去十年来,政府对学术和机构研发的供资大幅增加,特别是在北美和欧洲等发达区域。 大型化学、材料和能源公司也在对工业规模的财政部生产和商业应用进行大量内部研发投资。 学术机构和产业参与者之间的战略伙伴关系正在增加,以便将创新转化为商业产品。 此外,还出现了只注重发展和商业化财政部技术的初创企业。 日益扩大的研发前景标志着金属有机框架市场未来的强劲增长前景。

全球金属有机框架市场机会

• 光学、电子和传感器方面未挖掘的潜力: 虽然天然气储存和分离目前占很大份额,但财政部在光学、电子和遥感等领域的先进应用潜力巨大,但尚未开发。 它们的高度有序的晶体结构使得MOF适合编织光学设备. MOF薄膜可以集成为电离材料的电子设备. 金枪鱼的多孔性也允许选择性地检测目标分子,使得MOFs对于高度敏感的化学传感器来说是理想的. MOF纳米粒子正越来越多地用于激光、成像、显示、内存装置、电池等应用。 随着这些领域研发活动的增加,电子、光学和传感器已准备好成为有利可图的应用领域,并为财政部市场创造新的增长途径。
• 新兴经济体日益增长的需求: 整个亚太、拉丁美洲和中东及非洲的新兴经济体为金属有机框架市场提供了巨大的增长机会。 快速工业化、增加基础设施投资、城市化和消费支出增加,是推动在终端使用部门采用诸如财政部等先进材料的关键因素。 此外,政府促进国内制造业和投资氢能等新兴技术的举措将进一步促进市场增长。 当地玩家也开始放弃MOF生产,以满足日益增长的区域需求. 随着新兴市场经济扩张的加速,它们在全球财政部市场中的份额将在预测期间继续增加。
• 推进商品化和产品开发: 虽然关于多边融资机制的研发活动取得了很大势头,但大规模制造和以多边融资机制为基础的产品商业化仍然是一个关键机会。 目前,制造业的高昂生产成本仍然是商业生存能力的一大挑战。 玩家专注于通过流程优化和替代原材料的使用来开发低成本和可持续的生产方法. 还需要做出更多努力,将创新转化为市场化的产品,从而扩大财政部现有的应用范围。 与应用公司的伙伴关系有助于推动新产品的开发和标准化。 总体而言,先进制造技术和商业化举措在释放制造业企业的真正潜力方面发挥着关键作用。
• 对有机框架复合材料的需求日益增加: 混合复合材料将MOF纳入聚合物、碳、硅和其他多孔材料中,是一个新出现的机会领域。 MOF复合材料结合了MOF的高度孔隙性和聚合物或碳的可处理性等优点. 这使得它们能够用于唯一MOF可能有局限性的应用程序. 例如,MOF-聚氨酯珠可以克服MOF对柱色谱分离的粉末性质. 与聚合物膜相比,MOF混合基质膜也表现出更高的选择性和渗透性. 复合材料的协同效应将MOF的范围扩大到了个人应用之外. 随着研发日益注重有机框架复合材料,这些复合材料有可能为市场增长开辟新的前景。

全球金属有机框架市场 趋势

• 增加关于发展可定制和模块化的财政部的研究: 一个主要趋势是,通过有选择地将金属集群和有机钢筋结合起来,越来越多地研究开发模块化和可定制的MOF。 模块组装允许为特定应用设计具有理想结构属性和吸附行为的MOF. 例如,地表面积非常高的MOF可以被定制用于储气,而疏水的MOF对于溢油清理是理想的. 公司正在开发平台和工具包,以便通过选择合适的组件,对财政部进行系统调整。 能够适应不同应用的自定义的MOF越来越受关注,促进了模块设计和合成方面的创新。
• 可持续的生态友好型制造业的进展: 另一个关键趋势是,为财政部制造业开发可持续和生态友好的方法,以减少环境影响和成本。 正在探索利用植物和食物废物中可再生的生物碱基的绿色合成途径,以取代合成有机分子。 使MOF在水中合成,而不是有机溶剂,使得过程更加无害. 公司还通过回收溶剂和未反应原材料,尽量减少废物的产生。 目前正在实施大规模生产的自动化和流化,以提高产量、安全和工艺效率。 这些进步将环境上可持续的财政部生产定位为制造业的未来。
• 越来越多地采用药物交付和生物医学应用: 在药物交付和生物医学方面,卫生部的应用范围不断扩大。 渔业部允许对药物装载、释放动力学和生物降解进行管制,因为它们具有金枪鱼孔隙的大小和结构。 可以有针对性地持续释放治疗药物。 研究人员正在开发MOF纳米粒子,以加强细胞内交付。 Porous MOFs还具有组织工程脚手架,生物成像剂,生物传感器等的潜力. 更多的公司正在利用财政部的生物医学产品来利用不断增加的保健开支。 政府为财政部医疗应用研究提供的资金也在稳步增加。 因此,特殊药物提供和生物医学部门正成为财政部的一个重要应用领域。
• 越来越多的战略伙伴关系和协作: 金融部行业正在目睹越来越多的公司和研究机构之间的伙伴关系、合资企业和协作,以推动创新和产品开发。 公司正在与具有新颖的财政部综合知识的学术团体合作,共同发现新的框架。 与应用公司建立联系,评估商业可行性,并将研发转化为市场化解决方案。 化学公司正在合作进行大规模制造业生产并扩大商业范围。 这些战略联盟利用互补能力,加速增长。

全球金属有机框架市场限制

• 财政部的高昂生产成本: 与现有工业材料相比,生产成本很高,是限制广泛商业采用混合渔业的主要因素之一。 MOF合成涉及昂贵的前体金属盐和有机连接器,以及多步骤过程和长时间的反应时间. 这导致低产量和成本可行性差。 对于天然气储存和分离等商品应用,工业倾向于采用成本较低的替代品,如ze和活性碳。 扩大生产同时降低成本是一项关键的挑战。 公司需要通过催化、过程强化和廉价的原材料使用,发展低成本、高效和生态友好的制造工艺。
• 有稳定性和可逆转性的问题: 虽然渔业部提供可捕捞的结构和功能,但在不同环境条件下的稳定仍然是一个令人关切的问题。 一些MOF在水分存在的情况下表现出退化. 缺乏长期稳定性可限制它们在需要持久性能的应用中,如催化过程的使用。 除了化学稳定性外,在反复吸附-除吸附周期后保持结构完整性对于MOF的实际可行性和商业采用也很重要,特别是在气体储存应用方面. 实现极好的稳定和可逆转性将是至关重要的。
• 缺乏标准化规章: 制造、质量控制和产品批准方面缺乏标准化的条例和规程,是跨行业采用和采用MOF的另一个重大制约因素。 目前,标准化组织对工业制造业部生产的认证有限。 随着制造规模的扩大,将需要制定更严格的工艺安全要求。 需要制定统一的质量标准,以确保各应用部门的性能可靠性。 对于药品和食品等敏感领域的使用,需要制定严格的批准准则。 缺乏正式条例造成了不确定性,阻碍了大规模收养。

平衡: 金属有机框架的生产涉及复杂的程序和昂贵的原材料,大大增加了总的生产成本。 这种高昂的成本往往转移给最终用户,这可能会限制市场增长。

分析视图 :

全球金属有机框架市场今后十年将出现大幅增长。 市场增长的动力是天然气储存和分离应用中对金属有机框架的需求日益增加。 它们的高表面积和可捕捉的多孔性使它们最理想地捕获和储存诸如氢、甲烷和二氧化碳等气体。 它们用于天然气和沼气节能净化的情况也在稳步扩大。 由于财政部主要制造商和研究机构正在探索其潜在的应用,北美目前占据市场主导地位。 然而,亚太区域预计将成为增长最快的区域市场,中国和印度对财政部研发工作进行了大量投资。 本区域的发展中经济体将财政部视为解决能源安全和污染问题的机会。 虽然机会很多,但高生产成本和规模不足对市场构成挑战。 合成MOF涉及多步骤加工和使用昂贵的金属盐类. 这妨碍了它们的广泛使用,特别是在发展中国家。 对生产瓶颈和供应链问题的关切也依然存在。

在气体储存、碳捕获、水处理和催化应用方面成功地将混合燃料商业化将大大推动未来的收入。 学术实验室和工业者的合作 将是解锁MOF庞大的关键

全球金属有机框架市场-近期动态

新产品启动 :

• 2022年10月(明宣宗光绪三十一年). 巴斯夫语Name 一家化学公司推出了第一个商业上可用的MOF,Basolite M050,用于吸附热转化应用. 这可以有效地储存供暖和冷却的热能。
• 2022年1月,财政部 科技是一家氢生产公司,为氢存储应用引入了新的MOF吸附剂MOF-210. 它的体积氢容量比压缩气瓶高70%.
• 2021年9月,MOFGEN (英语:MoFGEN) Ltd.为有选择地捕获二氧化碳推出了一个新的黄石化imidazolate框架ZIF-8_2个 从烟气流。 这将有助于减少温室气体排放。

采购和伙伴关系:

• 2022年3月,SK股份有限公司与MOF Technologies合作,推动MOF用于氢存储的开发和商业化. 这加强了它们在清洁能源技术方面的能力。
• 2021年10月,任,. 阿达马斯纳米技术 财政部 印度技术以扩大其纳米材料组合,包括MOFs. 这增强了其研发能力。
• 2020年5月,财政部 技术与Avantama合作开发基于MOF的传感器,以探测VOC的排放。 这综合了它们在MOF合成和传感器集成方面的专长.

图 2. 全球金属有机框架市场份额(%),按应用分列,2023年

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全球金属有机框架市场的顶级公司:

• 巴斯夫语Name
• 钢铁化学品
• MOF 技术
• MOFAPs 移动应用程序
• 诺瓦莫夫
• MOF 印度技术公司
• 亚述
• (原始内容存档于2018-09-29). Framergy, Inc.
• MOFgen有限公司 (英语).
• MOFWORX (英语).
• 兹布马特
• 阿凡塔玛
• 西格玛-阿尔德里奇
• 西格玛-阿尔德里奇
• TCI 化学品
• 格林尼治分子联营公司
• 新化学
• 微镜
• 莱斯特纳米冒险
• NUMAT 技术

定义: 金属有机框架(MOF)是指通过将金属离子或金属集群与有机韧带连接而制造的一类多孔聚合物材料. 与金属离子和有机连接器不同有关的设计灵活性,可以合成各种多毛体,具有金枪鱼孔径、高孔隙度和大面积表面。 由于其特殊物理化学特性,财政部已显示出在各种用途方面的巨大潜力,包括气体储存和分离、药物交付、化学感知、催化物和环境补救。 大面积的表面积和孔隙量的MOF允许高容量的气体吸附,使其可用于氢储存和碳捕获. 由于金枪鱼孔隙大小和化学物质,也正在探索用于受控药物交付的混合渔业。 由化学品、保健、能源和包装行业之间越来越多的商业应用驱动着制造业的市场。