基础化工行业周专题:COFs专题研究:大有可为的有机多孔材料

基础化工行业周专题:COFs专题研究:大有可为的有机多孔材料

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基础化工行业周专题:COFs专题研究:大有可为的有机多孔材料

  三大痛点使得COFs材料产业化受阻   多孔材料因吸附和催化功能优异,近年来备受关注,其中COFs因为稳定性高、密度低等优势,具备大规模商业化应用的价值,而通过单体的调整改变孔径大小,更是赋予了COFs材料在设计和应用方面更多的可能。受制于发展时间较短、主流的溶剂热法难以实现大规模制备、结晶度痛点使得核心性能难以同时满足等因素,COFs材料的产业化进程相对较慢。   规模化制备的突破传递出积极信号   COFs技术壁垒主要在于:多学科交叉、大规模制备、高结晶度的获取。溶剂热法是COFs制备最为成熟的方法,但难以大规模工业化。近年来南开大学张振杰教授开发的熔融聚合法实现了公斤级突破,且成本从5万美元/kg优化至百美元/kg以下,有望率先实现COFs的大规模工业化生产。随着在不可逆反应得到的材料基础上持续优化迭代,高结晶度的痛点亦将被解决。   COFs可能是最出色的气体吸附材料   COFs可用于水污染治理及海水脱盐、也可能是最出色的气体吸附材料;可作为锂离子电池的电极材料、隔膜、电解质以及储能材料;可作为无金属催化剂或者催化剂载体;并可在生物医学的多个细分领域发挥作用。   以MOFs为鉴,COFs商业化进程或加速   MOFs比COFs早发现十年,如今MOFs的商业化应用已初见端倪,巴斯夫和碳语新材皆宣布已实现MOFs商业化规模生产。据不完全统计,2022年MOFs市场规模达22.24亿元,预计2028年将达到87.15亿元,年复合增长速率超25%。而相比MOFs,COFs解决结晶度痛点后有望在工业领域发挥更佳的效果。纵观MOFs产业化之路,理论基础的积累、时间的沉淀、业界的推动是必备要素,而COFs有望在这些进程上获得加速。   投资建议:关注COFs产业化进程   COFs是一类性能极佳,有望在多个领域发挥较大作用的有机多孔新材料,但目前受制于难以大规模制备、高结晶度获取困难使得性能难以平衡,COFs的产业化进展缓慢。但近期规模化制备方面已展现出积极信号,科学技术的进步也将解决高结晶度的痛点,我们认为可积极关注COFs产业化进程。   相关标的:宝丽迪   宝丽迪是国内纤维母粒龙头,公司联手国内COFs领军人物—南开大学张振杰教授,共同推进COFs材料的量产与商业化进程。   风险提示:COFs材料规模化生产遭遇瓶颈、市场拓展不及预期、成果和设备转化风险、知识产权风险
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  • 化学制品
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    国联证券股份有限公司

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    2024-03-17

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  三大痛点使得COFs材料产业化受阻

  多孔材料因吸附和催化功能优异,近年来备受关注,其中COFs因为稳定性高、密度低等优势,具备大规模商业化应用的价值,而通过单体的调整改变孔径大小,更是赋予了COFs材料在设计和应用方面更多的可能。受制于发展时间较短、主流的溶剂热法难以实现大规模制备、结晶度痛点使得核心性能难以同时满足等因素,COFs材料的产业化进程相对较慢。

  规模化制备的突破传递出积极信号

  COFs技术壁垒主要在于:多学科交叉、大规模制备、高结晶度的获取。溶剂热法是COFs制备最为成熟的方法,但难以大规模工业化。近年来南开大学张振杰教授开发的熔融聚合法实现了公斤级突破,且成本从5万美元/kg优化至百美元/kg以下,有望率先实现COFs的大规模工业化生产。随着在不可逆反应得到的材料基础上持续优化迭代,高结晶度的痛点亦将被解决。

  COFs可能是最出色的气体吸附材料

  COFs可用于水污染治理及海水脱盐、也可能是最出色的气体吸附材料;可作为锂离子电池的电极材料、隔膜、电解质以及储能材料;可作为无金属催化剂或者催化剂载体;并可在生物医学的多个细分领域发挥作用。

  以MOFs为鉴,COFs商业化进程或加速

  MOFs比COFs早发现十年,如今MOFs的商业化应用已初见端倪,巴斯夫和碳语新材皆宣布已实现MOFs商业化规模生产。据不完全统计,2022年MOFs市场规模达22.24亿元,预计2028年将达到87.15亿元,年复合增长速率超25%。而相比MOFs,COFs解决结晶度痛点后有望在工业领域发挥更佳的效果。纵观MOFs产业化之路,理论基础的积累、时间的沉淀、业界的推动是必备要素,而COFs有望在这些进程上获得加速。

  投资建议:关注COFs产业化进程

  COFs是一类性能极佳,有望在多个领域发挥较大作用的有机多孔新材料,但目前受制于难以大规模制备、高结晶度获取困难使得性能难以平衡,COFs的产业化进展缓慢。但近期规模化制备方面已展现出积极信号,科学技术的进步也将解决高结晶度的痛点,我们认为可积极关注COFs产业化进程。

  相关标的:宝丽迪

  宝丽迪是国内纤维母粒龙头,公司联手国内COFs领军人物—南开大学张振杰教授,共同推进COFs材料的量产与商业化进程。

  风险提示:COFs材料规模化生产遭遇瓶颈、市场拓展不及预期、成果和设备转化风险、知识产权风险

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