文| 吴明 郭思彤

受访者：利物浦大学创新工场刘明

快公司关键词：甲醛清除材料

所属行业：环境与健康

公司亮点：自主研发高效清除甲醛的多孔材料技术

融资：未融资

“一开始并没有想过做甲醛的分子笼材料，而是在其他课题的科研过程中，发现了一个类似的化合物。后来，从已知的材料受到启发，想把它应用到另外一个场景里。”作为利物浦大学创新工场的一员，刘明首次谈到了该项目的灵感来源。2016年，由他发起的高效清除甲醛的多孔材料技术成功获批美国专利，并得到英国工程和自然科学研究委员会（EPSRC）的孵化基金支持。同年，该技术荣获英国皇家化学会创新技术大赛一等奖。

高效清除甲醛的多孔材料技术发明人刘明

中国空气净化市场前景广阔

中国列为甲醛产量大国可谓名副其实。早在2006年，中国甲醛生产量占全球总产量34%，是美国的2.4倍，德国的4倍，成为全球甲醛较大生产国。2007年，中国甲醛生产量，达到惊人的1200万吨，而全国当年甲醛消费量，也达到惊人的1999万吨。截止目前，中国每年消费甲醛近2000万吨。

有人士戏谑称，中国自产甲醛，只有一吨在国外消费，其余全部被中国人自己用了。相当于每个中国人，每天都必须消费25.27克甲醛。

甲醛的无处不在无疑给空气净化市场带来了广阔的市场空间。从中国产业研究院发布的《中国空气净化器市场需求预测与投资战略规划分析报告》数据来看，未来我国空气净化器销量将保持30%-35%的高速增长，2020年可达到3000亿元以上。

作为一个中国人，刘明深知中国市场对甲醛吸附材料的需求。他称，自己目前所主导的高效清除甲醛的多孔材料技术是根据甲醛分子的特性，通过计算机设计出吸附材料，具有其他材料不可比拟的优越性。第一是尺寸有非常友好的匹配性，不是所有的材料都有这么小的孔，可以把很多竞争性气体筛选掉；第二是纳米结构，有纳米效应，吸附后不会重新释放，不存在二次污染的问题。

据悉，刘明所带领的技术团队依托于利物浦大学材料创新工场的科研平台——欧洲首个以计算机辅助新材料发现为研究主旨的研究中心。该项目的创始团队共有三人。

刘明，技术发明人。2009年6月在浙江大学获得博士学位，2009年9月-2010年2月在法国国家科学院材料化学研究所进行博士后工作，此后至今在利物浦大学化学系材料创新工场工作；

Anerew Cooper院士，项目负责人。2014年因从事有机和或核材料方面的研究工作进入Thomson Reuters材料科学高引用科学家名单，2015年入选皇家学会院士；

陈林江博士，项目参与科学家。计算化学专家，英国爱丁堡大学计算化学博士。其擅长研究核心主题：结合多尺度计算化学、高通量实验、模拟筛选、机器人自动化、人工智能等交叉学科来研发新型多功能材料用于解决当今面临的能源及环境挑战。

多孔材料从源头杜绝甲醛污染

在刘明看来，中国的甲醛净化市场还处于粗放阶段。

20世纪70-80年代，发达国家也曾大量使用富含甲醛的脲醛树脂，作为建筑和装修材料，也曾面临过严重的室内甲醛污染现象。不过也早早的开始逐步解决室内甲醛问题，例如禁止使用脲醛树脂作为建筑隔热材料，同时使用环保型黏合剂替代甲醛合成树脂。

纵观国内市场，甲醛污染现象却依然严重。甲醛在游离悬浮状态下，达到一定的浓度，就会对人体的身体构成危害。很多人的做法是开窗通风，在空气对流的情况下，游离甲醛等有害气体会被吹出室内。

尤其是刚装修好的墙面、家具、布艺沙发、窗帘等家具留于室内，这种吸附状态经过积累到一定的程度，就会向外释放，被人们吸入体内。甲醛在这种状态下，最不易被察觉，因为在甲醛的吸附状态下，会滞留在室内的各处。

“因为甲醛分子非常小，只有0.4个纳米，传统的吸附材料是没什么效果的。”刘明称，甲醛是一类致癌物，国家标准是0.1毫克每立方米。国内现有的技术主要是有两类：一类是活性炭，一个是光触媒。但这些材料吸附量低，最大的问题在于二次污染。

刘明举一个简单的场景，比如活性炭。气温低的时候，活性炭会吸附了甲醛，但气温一旦升高就会在某一个场景释放出来，比甲醛本身的污染物还要严重。第二就是光触媒，它最大问题在于它产生臭氧，因为它的机理在氧化过程中把所有东西都氧化，把氧气氧化之后变成臭氧，臭氧也是一种非常有毒的物质。

据悉，触媒是一个完整的词汇，其实就是日文当中催化剂的写法。1967年，日本东京大学的本多建一教授和博士班学生藤岛昭发现，用光照射二氧化钛电极可进行水的电解反应。这就是著名的“本多-藤岛效应”。日本将类似这种可在光照下出现光催化效应的化学材料命名为“光触媒”。2001年，光催化技术相关产品正式进入家庭日常生活，并在短短的半年时间，迅速席卷欧美及东南亚发达国家和地区，成为家庭重要消费产品之一，而且奇迹般的以年平均4.6%的速度递增。在日本，光触媒主要用来杀菌防霉、祛异味。

“如今，光触媒早已淡出人们的视线。”刘明称，目前市面上应用的甲醛清除和捕获材料，存在清洁效率低、选择性差、二次污染等诸多缺陷。

落地中国寻找合作伙伴

在他眼中，自己带领团队设计的分子笼材料，每个分子上面有数个捕获甲醛的官能团。这种材料总甲醛吸附量比目前常用的活性炭材料高出了约500倍；并且在捕获甲醛后在高温或高湿度下也不会重新释放甲醛，有效避免了二次污染。

与市场现存的甲醛捕获材料相比，新合成的分子笼材料有双重作用：第一有化学作用，是一个化学反应；第二有非常高的选择性，甲醛分子进去之后，就把它非常紧密的反应在材料上，成为材料的一部分。

除此之外，最重要的是新合成的分子笼材料具有可加工性，存在潜在的市场应用场景。它可溶于溶剂、水，能应用于表面处理，如油漆涂料、环保油漆、环保涂料、过滤材料、建筑材料等。甲醛一般从建筑材料和油漆涂料中释放，如果将新型甲醛吸附分子应用于建筑材料，那么就从源头上解决了甲醛污染问题。

“从市场和生产两方面讲，甲醛清除材料项目都适合在中国落地。”他称，首先国内清除甲醛材料的市场巨大，消费者已经意识到甲醛污染问题，省去了培育市场的环节；其次，中国是材料和化工产品生产的生产基地，资源成本低，上下游产业链融合机会多。

技术发明人刘明正在为虎投财经介绍项目情况

谈到在新材料领域，国内外的发展水平存在差距。刘明表示，国内和国外在5年前，甚至10年前可能有很大差距，但目前两者差距正在缩小。尤其是中国的海外科学家随着“千人计划”等各类项目的开展，很多技术人才开始回国，与国内密切联系。刘明说：“人才是事成的关键，设备也是一个方面，但不是最重要的。有设备没有管理设备的经验，没有涉及科研的想法，光有硬件和空壳是做不起来的。”

从2016年申请专利至今，高效清除甲醛的多孔材料技术项目已经孵化得比较成熟，最后需要解决的是商业化问题。目前，该项目处于寻找合作伙伴的阶段，已经开始选取应用场景做产品的设计生产，正在考虑以何种形式进入国内，或成立合资公司，或将专利出售、合作开发。

刘明称：“外部投资要具体问题具体分析，如果以项目的形式投资，可能涉及到购买知识产权或者买断某个应用领域的专项使用权；做成公司，那形式又会不同。如果想让它发展迅速，个人倾向于以公司的形式操作。项目的落地和发展也希望能得到政府的支持，目前和投资机构处于双向考察阶段。”

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