文| 吳明 郭思彤

受訪者：利物浦大學創新工場劉明

快公司關鍵詞：甲醛清除材料

所屬行業：環境與健康

公司亮點：自主研發高效清除甲醛的多孔材料技術

融資：未融資

“一開始並沒有想過做甲醛的分子籠材料，而是在其他課題的科研過程中，發現了一個類似的化合物。後來，從已知的材料受到啟發，想把它應用到另外一個場景裡。”作為利物浦大學創新工場的一員，劉明首次談到了該項目的靈感來源。2016年，由他發起的高效清除甲醛的多孔材料技術成功獲批美國專利，並得到英國工程和自然科學研究委員會（EPSRC）的孵化基金支持。同年，該技術榮獲英國皇家化學會創新技術大賽一等獎。

高效清除甲醛的多孔材料技術發明人劉明

中國空氣淨化市場前景廣闊

中國列為甲醛產量大國可謂名副其實。早在2006年，中國甲醛生產量佔全球總產量34%，是美國的2.4倍，德國的4倍，成為全球甲醛較大生產國。2007年，中國甲醛生產量，達到驚人的1200萬噸，而全國當年甲醛消費量，也達到驚人的1999萬噸。截止目前，中國每年消費甲醛近2000萬噸。

有人士戲謔稱，中國自產甲醛，只有一噸在國外消費，其餘全部被中國人自己用了。相當於每個中國人，每天都必須消費25.27克甲醛。

甲醛的無處不在無疑給空氣淨化市場帶來了廣闊的市場空間。從中國產業研究院發佈的《中國空氣淨化器市場需求預測與投資戰略規劃分析報告》數據來看，未來我國空氣淨化器銷量將保持30%-35%的高速增長，2020年可達到3000億元以上。

作為一箇中國人，劉明深知中國市場對甲醛吸附材料的需求。他稱，自己目前所主導的高效清除甲醛的多孔材料技術是根據甲醛分子的特性，通過計算機設計出吸附材料，具有其他材料不可比擬的優越性。第一是尺寸有非常友好的匹配性，不是所有的材料都有這麼小的孔，可以把很多競爭性氣體篩選掉；第二是納米結構，有納米效應，吸附後不會重新釋放，不存在二次汙染的問題。

據悉，劉明所帶領的技術團隊依託於利物浦大學材料創新工場的科研平臺——歐洲首個以計算機輔助新材料發現為研究主旨的研究中心。該項目的創始團隊共有三人。

劉明，技術發明人。2009年6月在浙江大學獲得博士學位，2009年9月-2010年2月在法國國家科學院材料化學研究所進行博士後工作，此後至今在利物浦大學化學系材料創新工場工作；

Anerew Cooper院士，項目負責人。2014年因從事有機和或核材料方面的研究工作進入Thomson Reuters材料科學高引用科學家名單，2015年入選皇家學會院士；

陳林江博士，項目參與科學家。計算化學專家，英國愛丁堡大學計算化學博士。其擅長研究核心主題：結合多尺度計算化學、高通量實驗、模擬篩選、機器人自動化、人工智能等交叉學科來研發新型多功能材料用於解決當今面臨的能源及環境挑戰。

多孔材料從源頭杜絕甲醛汙染

在劉明看來，中國的甲醛淨化市場還處於粗放階段。

20世紀70-80年代，發達國家也曾大量使用富含甲醛的脲醛樹脂，作為建築和裝修材料，也曾面臨過嚴重的室內甲醛汙染現象。不過也早早的開始逐步解決室內甲醛問題，例如禁止使用脲醛樹脂作為建築隔熱材料，同時使用環保型黏合劑替代甲醛合成樹脂。

縱觀國內市場，甲醛汙染現象卻依然嚴重。甲醛在遊離懸浮狀態下，達到一定的濃度，就會對人體的身體構成危害。很多人的做法是開窗通風，在空氣對流的情況下，遊離甲醛等有害氣體會被吹出室內。

尤其是剛裝修好的牆面、傢俱、布藝沙發、窗簾等傢俱留於室內，這種吸附狀態經過積累到一定的程度，就會向外釋放，被人們吸入體內。甲醛在這種狀態下，最不易被察覺，因為在甲醛的吸附狀態下，會滯留在室內的各處。

“因為甲醛分子非常小，只有0.4個納米，傳統的吸附材料是沒什麼效果的。”劉明稱，甲醛是一類致癌物，國家標準是0.1毫克每立方米。國內現有的技術主要是有兩類：一類是活性炭，一個是光觸媒。但這些材料吸附量低，最大的問題在於二次汙染。

劉明舉一個簡單的場景，比如活性炭。氣溫低的時候，活性炭會吸附了甲醛，但氣溫一旦升高就會在某一個場景釋放出來，比甲醛本身的汙染物還要嚴重。第二就是光觸媒，它最大問題在於它產生臭氧，因為它的機理在氧化過程中把所有東西都氧化，把氧氣氧化之後變成臭氧，臭氧也是一種非常有毒的物質。

據悉，觸媒是一個完整的詞彙，其實就是日文當中催化劑的寫法。1967年，日本東京大學的本多建一教授和博士班學生藤島昭發現，用光照射二氧化鈦電極可進行水的電解反應。這就是著名的“本多-藤島效應”。日本將類似這種可在光照下出現光催化效應的化學材料命名為“光觸媒”。2001年，光催化技術相關產品正式進入家庭日常生活，並在短短的半年時間，迅速席捲歐美及東南亞發達國家和地區，成為家庭重要消費產品之一，而且奇蹟般的以年平均4.6%的速度遞增。在日本，光觸媒主要用來殺菌防黴、祛異味。

“如今，光觸媒早已淡出人們的視線。”劉明稱，目前市面上應用的甲醛清除和捕獲材料，存在清潔效率低、選擇性差、二次汙染等諸多缺陷。

落地中國尋找合作伙伴

在他眼中，自己帶領團隊設計的分子籠材料，每個分子上面有數個捕獲甲醛的官能團。這種材料總甲醛吸附量比目前常用的活性炭材料高出了約500倍；並且在捕獲甲醛後在高溫或高溼度下也不會重新釋放甲醛，有效避免了二次汙染。

與市場現存的甲醛捕獲材料相比，新合成的分子籠材料有雙重作用：第一有化學作用，是一個化學反應；第二有非常高的選擇性，甲醛分子進去之後，就把它非常緊密的反應在材料上，成為材料的一部分。

除此之外，最重要的是新合成的分子籠材料具有可加工性，存在潛在的市場應用場景。它可溶於溶劑、水，能應用於表面處理，如油漆塗料、環保油漆、環保塗料、過濾材料、建築材料等。甲醛一般從建築材料和油漆塗料中釋放，如果將新型甲醛吸附分子應用於建築材料，那麼就從源頭上解決了甲醛汙染問題。

“從市場和生產兩方面講，甲醛清除材料項目都適合在中國落地。”他稱，首先國內清除甲醛材料的市場巨大，消費者已經意識到甲醛汙染問題，省去了培育市場的環節；其次，中國是材料和化工產品生產的生產基地，資源成本低，上下游產業鏈融合機會多。

技術發明人劉明正在為虎投財經介紹項目情況

談到在新材料領域，國內外的發展水平存在差距。劉明表示，國內和國外在5年前，甚至10年前可能有很大差距，但目前兩者差距正在縮小。尤其是中國的海外科學家隨著“千人計劃”等各類項目的開展，很多技術人才開始回國，與國內密切聯繫。劉明說：“人才是事成的關鍵，設備也是一個方面，但不是最重要的。有設備沒有管理設備的經驗，沒有涉及科研的想法，光有硬件和空殼是做不起來的。”

從2016年申請專利至今，高效清除甲醛的多孔材料技術項目已經孵化得比較成熟，最後需要解決的是商業化問題。目前，該項目處於尋找合作伙伴的階段，已經開始選取應用場景做產品的設計生產，正在考慮以何種形式進入國內，或成立合資公司，或將專利出售、合作開發。

劉明稱：“外部投資要具體問題具體分析，如果以項目的形式投資，可能涉及到購買知識產權或者買斷某個應用領域的專項使用權；做成公司，那形式又會不同。如果想讓它發展迅速，個人傾向於以公司的形式操作。項目的落地和發展也希望能得到政府的支持，目前和投資機構處於雙向考察階段。”

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