概述

本项目旨在研发并规模化生产一种专用于直接空气碳捕集（DAC） 的金属-有机框架（MOF）材料。该材料需具备从低浓度（~420 ppm）环境空气中高效捕集二氧化碳的能力，并满足工业化DAC项目对材料吸附性能、稳定性、成型加工性及生产成本的苛刻要求。最终目标是提供一种可替代现有胺基吸附剂的下一代固态吸附材料，实现从实验室克级样品到吨级以上规模化生产的跨越，为商业化DAC工厂的建设奠定材料基础。

需求详情

本项目要求突破现有MOF材料在直接空气碳捕集应用中的瓶颈。研发工作需聚焦于解决材料在超低二氧化碳分压下的吸附驱动力问题，通过分子设计、官能团修饰等手段，增强材料对CO₂的选择性吸附能力。同时，必须充分考虑材料的实际应用场景：材料需具备优异的水汽稳定性，以应对变化的环境湿度；具备快速的吸附/脱附动力学，以缩短循环周期，提高捕集效率；并拥有超高的循环稳定性，以降低运行过程中的材料损耗与更换成本。此外，研发必须与规模化生产及工程应用紧密结合。需要开发与之配套的结构化成型技术（如造粒、涂覆或制成整体式结构件），确保成型后的材料在宏观尺度上保持良好的传质传热性能与机械强度，以满足大型吸附塔的装填与运行要求。最终，建立一条稳定、成本可控的吨级/年以上生产线，完成从“分子设计”到“工程材料”的全链条技术整合。

技术参数

吸附量达到3mmol/g以上，使用寿命达到2年，可实现2小时内快速饱和吸附。

项目预期

实现MOF材料研发，通过第三方性能测试，能够上机应用