突破净水技术瓶颈！日本科学家开发出新型高分子材料，可精准捕捉废水中有毒金属离子【附化工新材料技术赛道观察图谱】

瞻观前沿

当前传统净水方法，尽管在一定程度上能够去除水体中的污染物，但其对目标离子的高度选择性不足，往往限制了其在水处理领域的广泛应用，特别是在处理含有复杂污染物的水体时显得力不从心。然而，该技术瓶颈随着日本京都大学科研团队的一项重大突破而迎来了转机。

该科研团队经过长期努力，终于攻克了这项技术难题，成功研发出一种革命性的新型高分子材料，能够高效且精准地捕获并锁定水体中的有毒重金属离子，为水环境的净化开辟了新的途径。

自然界中，某些动植物以其独特的生存智慧，展现了对重金属污染的强大抵御能力。例如，植物通过植物螯合肽等生物分子，能够在细胞层面精准捕捉并隔离地下水中的镉等有害重金属，从而保护自身免受其害。京都大学的科研团队正是受此自然现象的深刻启发，巧妙设计并合成了一种新型高分子材料。该材料不仅模拟了植物螯合肽与重金属离子结合的关键官能团，还通过先进的纳米技术和材料科学手段，实现了该高分子材料的超高集成化，极大地提升了其捕捉重金属离子的效率。

实验数据充分证明了这种新型高分子材料性能。在一项针对工业废水的净化实验中，科研人员仅使用了3毫升的这种超高集成材料，便能在短短一小时内将300毫升废水中的镉离子浓度降低到饮用水安全标准以下。这一成果无疑为工业废水处理及饮用水安全保障提供了强有力的技术支持。

图源：摄图网

技术价值观察

高分子材料是一类由大量重复单元组成的高分子化合物，包括塑料、橡胶、纤维和高分子涂料等。这些材料在化工领域中具有重要的应用，广泛用于塑料制品、合成纤维、橡胶制品、塑料包装、建筑材料等领域。因此，高分子材料被归类为化工新材料的一种。

化工新材料产业链上游包括基础原材料，如原油、煤炭、天然气等，以及化学助剂、单体中间物等;产业链中游为化工新材料制造，按照工业类别划分为三类：一是新领域的高端化工产品，二是传统化工材料的高端品种，三是通过二次加工生产的化工新材料(高端涂料、高端胶黏剂、功能性膜材料等)，具体包括工程塑料、功能高分子材料、有机硅、有机氟、特种纤维、复合材料、电子化工材料、纳米化工材料、特种橡胶、聚氨酯、高性能聚烯烃、特种涂料、特种胶黏剂、特种助剂等十多个大类品种;产业链下游为应用市场，包括电子信息、新能源、汽车工业、医疗、航空航天等，应用市场十分广阔。

日本京都大学的科研团队通过先进的纳米技术和材料科学手段，设计并合成了一种新型高分子材料，极大地提升了其捕捉重金属离子的效率，为水环境的净化开辟了新的途径，该技术处于化工新材料产业链下游环节。

宏观市场观察

全球供给市场分布：发达国家占据主导地位

目前，北美、欧洲和日本等发达国家的化工新材料产能规模较大且拥有绝大部分大型跨国公司，产业技术成熟。其中，美国属于全面领跑的国家，日本的优势在纳米材料、电子信息材料等领域，欧洲在结构材料、光学与光电材料等方面有明显优势。中国、韩国、俄罗斯紧随其后，化工新材料市场正处在快速发展的阶段。中国在半导体照明、稀土永磁材料、人工晶体材料，韩国在显示材料、存储材料，俄罗斯在航空航天材料等方面具有比较优势。

中国化工新材料行业市场排名

2022年11月，中国石油和化学工业联合会发布2022石油和化工企业销售收入前500家排行榜(综合类)、2022石油和化工企业销售收入前500家排行榜(独立生产经营)、2022石油和化工上市公司销售收入前500家排行榜等榜单。其中，万华化学、华峰集团、金发科技位列化工新材料企业前三，榜单排名分别为第17名、第40名、第52名。

工程塑料需求量超过680万吨

工程塑料是化工新材料产业的重要组成部分，也是其中较具活力和发展潜力的领域。2017年国家工信部等多部委联合发布的《新材料产业发展指南》，提出先进基础材料、关键战略材料、前沿新材料三大重点发展方向，其中，将工程塑料列入先进基础材料重点发展领域，并予以支持发展。

我国工程塑料产业总体处于成长期，根据中国塑料工业协会统计数据，2016-2021年，工程塑料需求量年均复合增长率约为3.5%，2021年，我国工程塑料需求量达665万吨;结合工程塑料增长趋势，初步测算，2022年工程塑料需求量将超过680万吨。

中国化工新材料技术赛道热力图

根据前瞻产业热力图显示，与化工新材料关键技术强关联的城市集群主要集中在华南、华东地区，并且以广东、上海为重点发展区域，未来布局化工新材料技术及其他先进技术的发展路径，极大可能性在于华南和华东地区优先导入，其中可重点关注广东省广州市天河区和白云区、上海市闵行区、广东省深圳市福田区以及湖南长沙开福区所处化工新材料的相关企业，以及该地方对于化工新材料产业发展投资环境、供给市场的潜力空间。

前瞻经济学人APP资讯组

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《全球化工新材料行业市场调研与发展前景预测分析报告》

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