Карбонизирана меламинова пяна: Нов материал „въздух-вода и улавяне на въглерод“, вдъхновен от технологията MOF, носител на Нобелова награда | SINOYQX

От „Събиране на вода от въздуха“ до „Улавяне на въглерод“:

Нобеловата награда разкрива бъдещето на карбонизираната меламинова пяна

— SINOYQX изследва устойчивите граници на материалознанието

  1. Нобелово вдъхновение: Как материалознанието трансформира използването на ресурсите

През октомври 2025 г. Кралската шведска академия на науките присъди Нобеловата награда за химия на Сусуму Китагава (Япония) , Ричард Робсън (Австралия) и Омар Яги (САЩ).

Тяхната пионерска работа върху метало-органичните структури (MOF) – описани като „молекулярни гъби“ – е позволила на човечеството да събира питейна вода от изключително сух въздух и ефективно да улавя атмосферния CO₂.

Уникалната сила на MOF се крие в техните регулируеми нанопорести структури , които позволяват на учените прецизно да контролират размера на порите и химичните места, като селективно адсорбират газове, водни молекули или други целеви видове.

Министерството на въздуха откри нова ера в използването на въздушните ресурси , като ключови приложения включват:

  • 🌫️ Улавяне на CO₂ за инициативи за въглероден неутралитет;
  • 💧 Събиране на вода от пустинния въздух за производство на чиста вода;
  • 🧪 Капсулиране и отделяне на токсични промишлени газове за по-безопасно производство;
  • 🔋 Повишаване на енергийната ефективност и намаляване на емисиите.

Този научен етап бележи прехода на човечеството към бъдеще, където дори самият въздух ще се превърне в устойчив ресурс.

  1. Карбонизирана меламинова пяна: от „Молекулярна гъба“ до „Въглеродна гъба“

Тъй като MOF технологията променя научните изследвания, SINOYQX е пионер в своята инженерна реализация чрез различен материален подход — карбонизирана меламинова пяна (CMF).

Когато меламиновата пяна претърпява карбонизация в инертна атмосфера (~800°C) , тя се трансформира в лека, но здрава пореста въглеродна мрежа, легирана с азот, със свойства като:

  • Изключително висока повърхностна площ (800–2000 m²/g);
  • Йерархична система от пори (микро-, мезо- и макропори);
  • Отлична фототермична абсорбция и проводимост;
  • Химическа инертност и механична устойчивост.

Тази „въглеродна гъба“ не само адсорбира водни пари и улавя CO₂ ефективно, но и преодолява разликата между научната прецизност на ниво MOF и осъществимостта на приложението в индустриален мащаб.

  1. Двойна функционалност: „Въздух-вода“ и „Улавяне на въглерод“

1️⃣ Системи въздух-вода (AWH)

Чрез покриване на повърхността на карбонизирана пяна с хидрофилни нанослоеве (напр. Zr-MOF, графенов оксид), материалът може да адсорбира атмосферна влага дори в среда с ниска влажност.
През деня слънчевата светлина нагрява пяната, отделяйки пара, която след това кондензира в течно състояние.

Този цикъл на адсорбция-освобождаване-кондензация прави възможно децентрализираното производство на вода без електричество – идеално за пустини, острови и отдалечени райони.

2️⃣ Улавяне и съхранение на CO₂

- азотно-легирана въглеродна рамка CMF осигурява полярни активни центрове за адсорбция на CO₂.
Проучванията показват адсорбционен капацитет до 5.4 mmol/g (при 0°C)с стабилна производителност след 500 цикъла на регенерация.

CMF се проучва за:

  • Промишлено пречистване на димни газове
  • Контрол на околната среда в системите за съхранение на енергия
  • Филтрация на въздуха и управление на въглерода в центрове за данни

Благодарение на ниската си консумация на енергия, рециклируемостта и термичната стабилност , CMF предлага рентабилно и мащабируемо решение за комбинирани приложения за улавяне на вода и въглерод.

  1. MOF × CMF: Където науката среща инженерството
Аспект на ефективносттаMOF (Метал-Органична Рамка)CMF (Карбонизирана меламинова пяна)
Скала за размер на поритеНанометър (0.3–2 nm)Микрометър (10–150 μm)
Механизъм на адсорбцияСелективност на молекулярно нивоЙерархична физическа + полярна адсорбция
Събиране на вода✅ Високо (лабораторен мащаб)✅ Висока (фототермично асистирана)
Улавяне на CO₂✅ Отлично (лабораторен мащаб)✅ Стабилен (мащабируем)
Механична силаЧуплив прахЛек, свиваем, обработваем
Инженерна осъществимостЛабораторен мащаб✅ Масово произвеждаем, рентабилен
Толерантност към околната средаЧувствителен към влага✅ Устойчив на влага и топлина, без халогени

🔹 Заключение:
МФ представляват научен пробив, докато CMF-овете въплъщават индустриална реализация.
Бъдеще MOF@CMF композити ще интегрира и двете предимства, за да позволи системи за улавяне на въглерод от следващо поколение с по-висока ефективност и стабилност.

  1. Мисия на SINOYQX: Всяка пяна за устойчиво бъдеще

Като един от водещите производители на меламинова пяна в Китай , SINOYQX е посветена на мисията „Напредък към зелено бъдеще чрез материални иновации“.

От огнеупорност, звукопоглъщане и топлоизолация до карбонизирани функционални материали, ние непрекъснато разширяваме границите на това, което пяната може да постигне.

Нашата цел в изследванията на въглерода надхвърля подобряването на характеристиките на материалите — ние се стремим да направим всяко парче пяна среда за преобразуване на въздушни ресурси:
събиране на вода от въздуха, улавяне на въглерод от въздуха и допринасяне за устойчивото развитие с всеки грам.

  1. Поглед напред: От научни открития до индустриална революция

Нобеловата награда представлява идеал на науката -
но Карбонизирана меламинова пяна на SINOYQX демонстрира инженерна сила.

В бъдеще SINOYQX ще си сътрудничи с глобални изследователски институти и индустриални партньори, за да ускори развитието в:

  • Модулни системи за добив въздух-вода (AWH)
  • Интегрирани в сградата панели за улавяне на въглерод
  • Материали за контрол на околната среда за системи за съхранение на енергия
  • Въглеродно неутрални материални екосистеми

Обръщане науката в индустрията, и материали в решения -
това е нашият път към устойчиво бъдеще.

— Екип по материалознание SINOYQX

📩 Свържете се с нас

SINOYQX
📧 Имейл: [имейл защитен]
🌐 Уебсайт: www.sinoyqx.com
📞 Телефон / WeChat: +86-13540702776