От «Сбора воды из воздуха» до «Улавливания углерода»:
Нобелевская премия раскрывает будущее карбонизированной меламиновой пены
— SINOYQX исследует устойчивые рубежи материаловедения
- Нобелевское вдохновение: как материаловедение меняет использование ресурсов
В октябре 2025 года Королевская шведская академия наук присудила Нобелевскую премию по химии Сусуму Китагаве (Япония) , Ричарду Робсону (Австралия) и Омару Яги (США).
Их новаторская работа над металлоорганическими каркасами (МОК) , которые называют «молекулярными губками», позволила человечеству получать питьевую воду из крайне сухого воздуха и эффективно улавливать атмосферный CO₂.
Уникальная сила МОФов заключается в их регулируемой нанопористой структуре , которая позволяет ученым точно контролировать размер пор и химические центры, избирательно адсорбируя газы, молекулы воды или другие целевые вещества.
МОФы открыли новую эру использования воздушных ресурсов , ключевые области применения которой включают:
- 🌫️ Улавливание CO₂ для инициатив по достижению углеродной нейтральности;
- 💧 Сбор воды из воздуха пустыни для производства чистой воды;
- 🧪 Инкапсуляция и разделение токсичных промышленных газов для более безопасного производства;
- 🔋 Повышение энергоэффективности и сокращение выбросов.
Эта научная веха знаменует собой переход человечества к будущему, в котором даже сам воздух станет устойчивым ресурсом.
- Карбонизированная меламиновая пена: от «молекулярной губки» к «углеродной губке»
Поскольку технология MOF меняет научные исследования, компания SINOYQX внедряет ее инженерные решения, используя иной материальный подход — карбонизированную меламиновую пену (CMF).
При карбонизации меламиновой пены в инертной атмосфере (~800 °C) она превращается в легкую, но прочную пористую углеродную сетку, легированную азотом, обладающую такими свойствами, как:
- Чрезвычайно высокая площадь поверхности (800–2000 м²/г);
- Иерархическая система пор (микро-, мезо- и макропоры);
- Отличное фототермическое поглощение и проводимость;
- Химическая инертность и механическая устойчивость.
Эта «углеродная губка» не только эффективно адсорбирует водяной пар и улавливает CO₂, но и устраняет разрыв между научной точностью на уровне MOF и возможностью применения в промышленных масштабах.
- Двойная функциональность: «воздух-вода» и «улавливание углерода»
1️ ⃣ Системы "воздух-вода" (AWH)
Покрывая поверхность карбонизированной пены гидрофильные нанослои (например, Zr-MOF, оксид графена), материал может адсорбировать атмосферную влагу даже в условиях низкой влажности.
Днем солнечный свет нагревает пену, выделяя пар, который затем конденсируется в жидкую воду.
Этот цикл адсорбции-высвобождения-конденсации делает возможным децентрализованное производство воды без использования электроэнергии — идеально подходящее для пустынь, островов и отдаленных районов.
2️ ⃣ Улавливание и хранение CO₂
углеродный каркас, легированный азотом ЦМФ обеспечивает полярные активные центры для адсорбции CO₂.
Исследования показывают адсорбционную способность до 5.4 ммоль/г (при 0°С), где стабильная производительность после 500 циклов регенерации.
CMF изучается на предмет:
- Промышленная очистка дымовых газов
- Контроль окружающей среды в системах хранения энергии
- Фильтрация воздуха и управление выбросами углерода в центрах обработки данных
Благодаря низкому энергопотреблению, возможности вторичной переработки и термической стабильности , CMF предлагает экономичное и масштабируемое решение для комбинированных систем водоподготовки и улавливания углерода.
- MOF × CMF: где наука встречается с инженерией
| Аспект производительности | MOF (металлоорганический каркас) | CMF (карбонизированный меламиновый пеноматериал) |
| Шкала размера пор | Нанометр (0.3–2 нм) | Микрометр (10–150 мкм) |
| Механизм адсорбции | Селективность на молекулярном уровне | Иерархическая физическая + полярная адсорбция |
| Сбор воды | ✅ Высокий (лабораторный) | ✅ Высокая (с фототермическим эффектом) |
| Улавливание CO₂ | ✅ Отлично (лабораторные масштабы) | ✅ Стабильный (масштабируемый) |
| Механическая сила | Хрупкий порошок | Легкий, сжимаемый, обрабатываемый |
| Инженерная осуществимость | Лабораторные весы | ✅ Массовое производство, экономическая эффективность |
| Экологическая терпимость | Чувствителен к влаге | ✅ Влаго- и термостойкий, без галогенов |
🔹 Вывод:
MOF представляют собой научный прорыв, в то время как CMF воплощают промышленная реализация.
Будущее Композиты MOF@CMF объединит оба преимущества, чтобы создать системы нового поколения «воздух-вода» и улавливания углерода с более высокой эффективностью и стабильностью.
- Миссия SINOYQX: каждая пена для устойчивого будущего
Компания SINOYQX, один из ведущих китайских производителей меламиновой пены , привержена миссии «Продвижение экологически чистого будущего посредством инноваций в материалах».
От огнестойкости, звукопоглощения и теплоизоляции до карбонизированных функциональных материалов — мы постоянно расширяем границы возможностей пены.
Наша цель в исследовании углерода выходит за рамки улучшения характеристик материала — мы стремимся сделать каждый кусок пены среда для преобразования ресурсов воздуха:
сбор воды из воздуха, улавливание углерода из воздуха и вклад в устойчивое развитие с каждым граммом.
- Взгляд в будущее: от научного открытия к промышленной революции
Нобелевская премия представляет собой идеал науки -
но Карбонизированный меламиновый пеноматериал SINOYQX демонстрирует сила инженерии.
В дальнейшем SINOYQX будет сотрудничать с глобальными научно-исследовательскими институтами и отраслевыми партнерами для ускорения разработок в следующих областях:
- Модульные системы сбора пара из воздуха в воду (AWH)
- Интегрированные в здание панели улавливания углерода
- Материалы для контроля окружающей среды в системах хранения энергии
- Экосистемы с нейтральным выбросом углерода
Поворот наука в промышленность и материалы в решения -
это наш путь к устойчивому будущему.
— Группа материаловедения SINOYQX
📩 Свяжитесь с нами
SINOYQX
📧 Электронная почта: [электронная почта защищена]
🌐 Сайт: www.sinoyqx.com
📞 Телефон / WeChat: +86-13540702776