有序介孔碳(OMC)是指孔道呈周期性规则排列的介孔碳材料,包括有序介孔碳单晶、有序介孔碳纤维、六方有序介孔碳、立方有序介孔碳、陀螺状有序介孔碳等。
多孔碳是一种先进功能材料,由碳元素构成。根据孔径大小不同,多孔碳分为微孔碳(<2nm)、介孔碳(2-50nm)、大孔碳(>50nm)三种,有序介孔碳属于介孔碳的一种。
有序介孔碳制备方法分为模板法、催化活化法、聚合物混合碳化法、有机凝胶碳化法等。有序介孔碳通常依赖模板法制备,模板法分为硬模板法、软模板法,其中以硬模板法为主。
硬模板法制备有序介孔碳流程是,先将碳前驱体(如蔗糖、酚醛树脂、葡萄糖、糠醇)引入有序介孔硅的孔道中(引入方法包括原位掺杂法、高温退火法、等离子体处理法等),碳化后去除硅模板(碳化方法分为高温碳化法、CVD积碳法等),得到与模板孔道结构完全一样的有序介孔碳。
有序介孔碳具有介孔孔径精准可控、比表面积大、有效孔容利用率高、热稳定性好、传质效率高等特点,适用于需高效传质、精准负载的场景,在催化、吸附与分离、能源存储与转化、气体储存、生物医药、分子印迹等众多领域具有广阔应用前景。
根据新思界产业研究中心发布的
《2025-2030年中国有序介孔碳(OMC)行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,有序介孔碳应用场景广阔,近年来,受新能源、医疗、催化等领域发展驱动,有序介孔碳市场空间不断扩大,预计2025-2030年,我国有序介孔碳市场将以6%以上的年均复合增长率增长。
上海洗霸是我国有序介孔碳主要布局企业之一。山东复元(已更名为上海炭元)于2021年底由上海洗霸出资设立,专注于介孔碳材料的研发和应用,技术来源于复旦大学赵东元院士团队科技成果。山东复元在上海嘉定工厂建成了10吨/年的有序介孔碳材料中试示范线,推出的系列有序介孔碳材料已通过材料、电芯、终端三个维度客户的验证。江苏炭元为山东复元全资子公司,其有序介孔碳生产项目建成后,可形成年产300吨面向硅碳负极的有序介孔碳材料生产能力。
新思界
行业分析人士表示,相比于普通介孔碳,有序介孔碳核心优势在于其孔道的规则性和可控性。有序介孔碳传质效率和性能稳定性更优异,在催化、能源存储等领域应用前景广阔,但有序介孔碳制备成本较高。目前我国企业正积极推动有序介孔碳工业化生产和应用,随着相关项目投产、布局企业增加,有序介孔碳将实现更广泛应用。
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