MOF材料如何开启大气集水新纪元
2026-06-15 · 应用介绍 · 百灵威授权转载
从空气中取水并非新概念，但传统"制冷结露"技术在干旱地区（相对湿度低于30%）能耗极高，难以实用。而"吸附取水"——利用干燥剂捕获水蒸气后再通过太阳能加热释放——被证明是解决干旱地区供水的正确方向。然而，传统吸附剂各有短板：硅胶低湿度下吸水能力弱，沸石需高温再生，吸湿盐易潮解泄漏。金属有机框架（MOF）的出现，为这一领域带来了根本性突破。
百灵威供应一系列适用于大气集水的MOF产品，涵盖铝基、锆基、镁基、钴基、镍基、钛基、铬基、铁基等多种金属中心，以及功能化修饰（如氨基化）和复合盐改性版本。这些材料普遍具备在低相对湿度下高效吸水的能力，部分产品在极干燥条件下仍能保持可观的水捕集效率，并可通过太阳光照或低品位热源实现快速再生。
产品优势及特点：
1. 低湿高效吸水，覆盖30% RH以下极干燥工况- - MOF 凭借可设计的亲水孔道，在低相对湿度（<30% RH）下仍可捕获可观水蒸气。典型代表 MOF-303(Al) 在 20% RH、30 °C 下吸水率可达 0.39 g/g，10% RH 超低湿度下仍保持 0.3 g/g 以上吸附量，显著优于硅胶等传统吸附剂。
2. 太阳能/低品位热源即可驱动再生，节能显著
- - MOF-303(Al) 脱附温度仅需 85 °C，MOF-303/G 复合材料在 40–50 °C 即可轻松释放水蒸气，可直接由太阳光或工业余热驱动，几乎无需额外耗电；兼具绿色工艺与低运行成本双重优势。
3. 多金属中心可选，孔道与亲疏水可设计
- - 百灵威提供铝基、锆基、镁基、钴基、镍基、钛基、铬基、铁基等多种金属中心 MOF，并支持氨基化等功能化修饰与复合盐改性版本，可针对不同大气湿度、温度区间与应用场景精准选型。
4. 长循环稳定，工艺窗口宽
- - 典型 MOF-303(Al) 经 150 次吸脱附循环性能几乎无衰减，热稳定性优异，可耐受工业放大与户外长期运行，批次一致性好。
应用定位：
1. 大气取水装置（AWH）- - 适用于干旱/沙漠地区小规模分散式供水。基于 MOF-303(Al) 的集水器在真实沙漠环境（27 °C、10% RH）中已实现 0.7–1.3 L/(kg·day) 的产水率。
2. 太阳能驱动吸附制冷/热泵
- - MOF 的低温脱附特性（40–85 °C）完美匹配太阳光与工业余热，可作为吸附式制冷/热泵工质对，COP 可达 1.0–1.2。
3. 工业除湿与调湿
- - MIL-160(Al)、富马酸铝 MOF、CaCl2@MOF-808 等高吸水量 MOF 适用于工业除湿、储能调湿、空气预处理等场景。
推荐产品
MOFs 大气集水系列
| 品名 | CAS | 货号 |
|---|---|---|
| Nano UiO-66-NH2, particle size: 100 - 200 nm, surface area: 800 - 1075 m2/g, standard-microcrystal UiO-66-NH2纳米颗粒 |
1260119-00-3 | 913851 |
| Nano MOF-808, particle size: 200 - 300 nm, surface area: 1800 - 2000 m2/g, pore volume : 0.8 - 1.0 cm3/g, standard-microcrystal MOF-808纳米颗粒 | 1579984-19-2 | 968382 |
| MOF-303(Al), BET surface area: 900-1300 m2/g MOF-303(Al) 金属有机骨架 | 2050043-41-7 | 9272497 |
| Aluminum fumarate MOF, BET surface area: 1000-1300 m2/g 富马酸铝 MOF | / | 9190261 |
| MIL-160(Al), BET surface area: 800 - 1200 m2/g MIL-160(Al) 金属有机骨架 | / | 9272498 |
| MOF-74(Mg)-1, BET=900-1200 m2/g MOF-74(镁)-1 | 1565828-96-7 | 9338841 |
| MOF-74(Mg)-2, BET=1400-1600 m2/g MOF-74(镁)-2 | 1565828-96-7 | 991900 |
| Co-MOF-74, BET=800-1000 m2/g Co-MOF-74 | 871658-67-2 | 950668 |
| MOF-74-Ni, BET=700-1000 m2/g MOF-74-镍 | 882977-00-6 | 9108359 |
| MIL-53(Al)-FA, BET=700 - 900 m2/g MIL-53(Al)-FA | 1370461-06-5 | 9338344 |
| CaCl2@MOF-808, At 20% humidity, the water absorption is 0.3-0.35 g/g, and at 30% humidity, it has a water absorption of 0.45-0.5 g/g. After filling, the BET is lower at 200-250 m2/g CaCl2@MOF-808 | / | 9480214 |
| MIL-125(Ti), Aperture: 0.6 * 0.8 nm, BET surface area: 1300 m2/g 钛-MIL-125 | 1193372-03-0 | 9108344 |
| Tris[μ-[[1,4-benzenedicarboxylato(2-)-κO1:κO'1]]chloro-μ3-oxotriiron, Aperture: 2.3 - 2.7nm, Particle size 300 - 600 nm, BET surface area 2800 m2/g 三[μ-[[1,4-苯二羧基(2-)-κO1:κO'1]]氯-μ3-氧代三铁 | 1189182-67-9 | 9108347 |
| Nano MIL-101, particle size: 100 - 220 nm, surface area: 2800 - 3300 m2/g, pore volume: 2.0 - 2.4 cm3/g, standard-microcrystal MIL-101纳米颗粒 | 869288-09-5 | 9335549 |
| Aluminum hydroxide terephthalate MOF, particle size: 1 - 10 μm, surface area: 1100- 1600 m2/g, pore volume: 0.3 - 0.6 cm3/g 对苯二甲酸铝 | 654061-20-8 | 907393新 |
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