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多孔質フレームワーク材料の世界市場 2026-2036年

多孔質フレームワーク材料の世界市場 2026-2036年


The Global Market for Porous Framework Materials 2026-2036

  多孔性フレームワーク材料は、ナノスケールでの多孔性、表面化学、分子間相互作用をこれまでになく制御することができる。金属有機フレームワーク(MOF)、共有結合性有機フレームワーク(CO... もっと見る

 

 

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Future Markets, inc.
フューチャーマーケッツインク
2025年12月15日 GBP1,000
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サマリー

 

多孔性フレームワーク材料は、ナノスケールでの多孔性、表面化学、分子間相互作用をこれまでになく制御することができる。金属有機フレームワーク(MOF)、共有結合性有機フレームワーク(COF)、水素結合性有機フレームワーク(HOF)、ゼオライトイミダゾレートフレームワーク(ZIF)、多孔性芳香族フレームワーク(PAF)、共有結合性トリアジンフレームワーク(CTF)、共役ミクロ多孔性ポリマー(CMP)、その他いくつかの新しいタイプの材料を含む、この多様なクラスの結晶性・非晶質材料は、学術的な好奇心から商業的な現実へと移行しつつある。は、学術的好奇心から、複数の高価値産業における商業的現実へと移行しつつある。
 
多孔性骨格材料の決定的な特徴は、その並外れた多孔性と表面積であり、7,000m²/gを超える材料もある。この並外れた多孔性と、高度に調整可能な細孔の大きさ、形状、化学的機能性を組み合わせることで、これらの材料は、特定の分子を選択的に捕捉、貯蔵、分離、放出することが可能になり、その効率は際立っている。ゼオライトや活性炭のような従来の多孔性材料とは異なり、フレームワーク材料は分子レベルで合理的に設計できるため、正確な応用要件を満たすことができる。
 
多孔質骨格材料の市場は、いくつかの世界的なメガトレンドの収束によって牽引されている。気候変動への取り組みは、炭素捕捉技術への需要を加速しており、MOFと関連材料は、エネルギー効率と再生要件の点で、従来のアミンベースのシステムよりも大きな利点を提供する。水素経済は、ガス貯蔵にチャンスをもたらしており、フレームワーク材料は圧縮ガスボンベよりも低い圧力と周囲温度で水素を貯蔵できる。水不足は、砂漠の空気から飲料水を抽出できる大気中採水システムへの関心を高めている。一方、製薬業界では、標的薬物送達のためにこれらの材料を研究しており、エレクトロニクス分野では、次世代センサーや分離膜における可能性を研究している。
 
金属有機フレームワークは現在、商業活動と研究投資の大半を占め、工業規模の生産を達成しており、市場を支配している。材料探索のための人工知能と機械学習ツールの出現は、新しいフレームワーク材料の開発と最適化のペースを劇的に加速している。
 
大きな進展にもかかわらず、課題も残っている。製造コストは低下しているとはいえ、価格に敏感な用途での採用にはまだ限界がある。実使用条件下での長期安定性については、多くの用途でさらなる検証が必要である。試験プロトコルと品質仕様の標準化はまだ発展途上である。
 
分析対象とした主な用途には、炭素回収・利用・貯蔵(CCUS)、直接空気回収(DAC)、水素貯蔵、天然ガス貯蔵、化学分離・精製、大気中の水採取、HVAC・除湿システム、水・空気浄化、不均一系触媒、光触媒、リチウムイオン電池、燃料電池、薬物送達システム、化学センサー、ガスセンサー、吸着ヒートポンプ、保護コーティングなどがある。また、量子コンピューティング、農業、食品包装、宇宙技術における新たな用途についても検討している。
 
本レポートでは、合成方法、スケールアップの課題、製造経済性、下流処理技術など、広範な技術評価を提供している。フレームワーク材料の発見と最適化における人工知能と機械学習アプリケーションの批判的分析は、商業化スケジュールを加速する最新の業界動向を反映しています。
 
レポート内容
  • 全多孔質フレームワーク材料の包括的な分類と分類
  • 従来の多孔質材料との詳細な特性比較とベンチマーク
  • 13の主要応用市場の分析と個別予測
  • バッチ、連続フロー、グリーンケミストリーアプローチを含む製造プロセス分析
  • 材料タイプ別の製造コスト分析と価格動向
  • 材料カテゴリー別の技術準備レベル評価
  • 特許ランドスケープ分析と知的財産動向
  • 競争ランドスケープのマッピングとバリューチェーン分析
  • 主要メーカー45社のプロファイル、
  • 国別予測による地域市場分析
  • 戦略的提言による2036年までの技術ロードマップ
  • 340以上のデータ表と109以上の図表

 

プロファイル対象企業
 
本レポートでは、多孔質骨格材料業界で活躍する45社の詳細なプロファイルを掲載しています:ACSYNAM、AirJoule、Alphane Labs、AspiraDAC、Atoco、Atomis、Avnos、BASF、Captivate Technology、Carbon Infinity、CSIRO/MOFWORX、Daikin、Disruptive Materials、EnergyX、ExxonMobil、Framergy、Green Science Alliance、H2MOFなど。


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目次

1     要旨  

1.1  材料の分類と分類法      
1.2  市場と用途の概要     
1.3  2020-2025年の業界動向
1.4  現在の技術的課題と限界
1.5  コストと価格分析
1.6  商業化における人工知能と機械学習の役割     
1.7  競争環境の概要  
1.8  2036年までの市場展望    
 
 

2   ポーラスフレームワーク材料入門  

2.1  定義と分類     
2.1.1   ポーラスフレームワーク材料とは何か?  
2.1.2  歴史的発展と年表    
2.1.3   結合タイプによる分類      
2.1.4   結晶化度による分類        
2.1.5   組成による分類(ハイブリッド対有機)        
2.1.6   網状化学の原理      
2.2   基本特性    
2.2.1   気孔率と表面積     
2.2.2   気孔径分布(マイクロ、メソ、マクロ)    
2.2.3   熱安定性    
2.2.4   化学的安定性      
2.2.5   機械的特性        
2.2.6   吸着および選択性     
2.2.7   導電性(電気、イオン、プロトン)    
2.2.8   光学的特性 
2.2.9  生体適合性および生分解性  
2.3   多孔質骨格材料の比較       
2.3.1   比較特性分析    
2.3.2  従来の多孔質材料に対するベンチマーキング       
2.3.2.1 ゼオライト    
2.3.2.2 活性炭   
2.3.2.3 メソポーラスシリカ      
2.3.2.4 多孔質ポリマー   
2.3.2.5 用途別の選択基準        
2.3.3   コストと性能のトレードオフ        
2.4     規制の状況        
2.4.1   環境規制  
2.4.2   安全衛生への配慮   
2.4.3   地域規制の枠組み     
2.4.4    持続可能性とライフサイクルアセスメント   
 
 

3  金属有機構造体(MOF)  

3.1     概要と構造      
3.1.1   定義と構成 
3.1.2   二次構築単位(SBU)     
3.1.3   有機リンカー        
3.1.4   トポロジーと設計原理    
3.2  MOFの種類とファミリー 
3.3  特性と性能特性      
3.3.1   表面積と気孔率の指標   
3.3.2    ガス吸着能力     
3.3.3   安定性プロファイル    
3.3.4   官能基化オプション    
3.4   合成方法    
3.4.1   ソルボサーマル合成     
3.4.2   水熱合成  
3.4.3   電気化学合成   
3.4.4    マイクロ波支援合成     
3.4.5   メカノケミカル合成     
3.4.6   ソノケミカル合成  
3.4.7   連続流合成  
3.4.8    室温合成        
3.4.9   スプレー乾燥およびスプレー熱分解    
3.4.10 層ごと成長       
3.4.11 合成法の比較 
3.5  スケールアップと工業生産  
3.5.1   研究所から工業規模への転換における課題  
3.5.2   現在の生産能力     
3.5.3   主要メーカーと生産量      
3.5.4   コスト構造と経済性  
3.6  ダウンストリーム加工と製剤 
3.6.1   活性化方法    
3.6.2   形成(ペレット、モノリス、膜、コーティング)      
3.6.3   複合体形成    
3.6.4   品質管理および特性評価       
3.7  市販品と価格   
3.7.1   市販MOF      
3.7.2   価格動向      
3.7.3   サプライチェーンに関する考察        
3.8  MOFのSWOT分析       
 
 

4   ゼオライトイミダゾレート骨格(ZIF)    

4.1   概要と構造      
4.1.1   定義と MOF との関係    
4.1.2   ゼオライト様トポロジー 
4.1.3   金属-イミダゾレート結合  
4.2  ZIFの種類とファミリー    
4.2.1   ZIF-8     
4.2.2   ZIF-67  
4.2.3   ZIF-90  
4.2.4   ZIF-L     
4.2.5   その他のZIFバリエーション      
4.3   特性および性能特性      
4.3.1   卓越した熱的・化学的安定性     
4.3.2   疎水性        
4.3.3   ガス分離性能    
4.4  合成法    
4.4.1   ソルボサーマル法       
4.4.2   水性合成    
4.4.3   常温法 
4.4.4連続フロー生産      
4.5  商業的状況    
4.6   ZIFのSWOT分析    
 
 

5    共有結合性有機骨格(COF)   

5.1  概要と構造      
5.1.1 軽元素構造(H、B、C、N、O) 
5.1.3   2次元対3次元COF       
5.1.4   連鎖化学の種類  
5.2  連鎖によるCOFの種類      
5.2.1    ボロン酸エステル結合COF     
5.2.2   イミン結合COF(シッフ塩基)    
5.2.3   ヒドラゾン結合COF   
5.2.4   トリアジン結合COF 
5.2.5   β-ケトエナミン結合COF      
5.2.6   その他の結合タイプ  
5.3     特性および性能特性      
5.3.1   結晶性と長距離秩序 
5.3.2   電子特性と導電性   
5.3.3   化学的安定性      
5.3.4    光触媒特性      
5.4  合成法    
5.4.1   ソルボサーマル合成   
5.4.2   メカノケミカル合成    
5.4.3   マイクロ波支援合成 
5.4.4室温合成     
5.4.4   界面重合      
5.4.5   結晶化度制御の課題  
5.5  スケールアップの課題と商業的状況    
5.5.1   生産の限界       
5.6  商業的状況    
5.7  COFsのSWOT分析       
 
 

6    水素結合有機骨格(HOF)

6.1  概要と構造      
6.1.1   定義と結合原理    
6.1.2   水素結合モチーフ      
6.1.3   MOFおよびCOFとの比較  
6.2  ビルディング・ブロックの種類 
6.2.1   カルボン酸ベースのHOF    
6.2.2   ジアミノトリアジン(DAT)ベースのHOF 
6.2.3   アミドベースのHOF   
6.2.4   ピラゾール系HOF    
6.2.5   その他の水素結合単位     
6.3  特性および性能特性      
6.3.1    溶液加工性      
6.3.2   再生および自己治癒    
6.3.3   低密度およびメタルフリー性      
6.3.4   水の安定性に関する考察     
6.4  合成方法    
6.4.1   結晶化技術    
6.4.2    溶媒の選択と最適化     
6.4.3   合成後の修飾       
6.5  商業的な可能性と課題    
6.5.1   産業用途の利点       
6.5.2   安定性の限界  
6.5.3   新興用途        
6.6   HOFのためのSWOT分析  
 
 

7  多孔性芳香族骨格(PAF) 

7.1  概要と構造     
7.1.1 2C-C結合の連結    
7.1.3   非晶質対秩序構造 
7.2  種類とNoTablePAF  
7.2.1   PAF-1と誘導体     
7.2.2   官能基化PAF  
7.2.3   ヘテロ原子ドープPAF  
7.3  特性および性能特性      
7.3.1   超高表面積     
7.3.2   卓越した化学的安定性     
7.3.3   熱安定性(>400℃)   
7.3.4   金属を含まない組成   
7.4  合成方法    
7.4.1   山本カップリング 
7.4.2   鈴木カップリング      
7.4.3   薗頭カップリング        
7.4.4   その他のクロスカップリング反応     
7.4.5   スケールアップに関する考察      
7.5   商業的現状と応用      
 

8  共有結合トリアジン骨格(CTF)       

8.1  概要と構造      
8.1.2    トリアジン環形成      
8.1.3   窒素リッチフレームワーク   
8.2     種類と変異体     
8.2.1 CTF-1と誘導体     
8.2.2   イオンサーマル対重縮合ルート 
8.2.3   官能基化CTF 
8.3  特性および性能特性      
8.3.1   高窒素含有量        
8.3.2   CO₂捕捉親和性  
8.3.3   触媒特性   
8.3.4   電子特性      
8.4   合成方法    
8.4.1   イオン温度合成     
8.4.2   酸触媒重縮合   
8.4.3   マイクロ波アシスト法       
8.5  商業的可能性と課題    
8.6  CTFのSWOT分析    
 
 

9   共役ミクロ多孔体(CMP)       

9.1  概要と構造      
9.1.1   定義と組成 
9.1.2   π共役バックボーン     
9.1.3    共役系における微多孔性      
9.2  タイプとバリエーション     
9.2.1   ポリ(アリーレンエチニレン)ネットワーク  
9.2.2   ポリ(フェニレン)ネットワーク  
9.2.3   その他の共役系  
9.3  特性および性能特性      
9.3.1   電気伝導度       
9.3.2   光触媒特性      
9.3.3   センシング能力 
9.3.4   光捕集      
9.4  合成方法    
9.4.1 薗頭-萩原カップリング
9.4.2 鈴木カップリング
9.4.3 酸化カップリング
9.5 商業的状況と応用     
9.6   CMPのSWOT分析       
 
 

10   その他の多孔質構造材料    

10.1     超架橋ポリマー(HCP) 
10.1.1 概要と構造      
10.1.2 フリーデル・クラフツ合成    
10.1.3 特性と応用 
10.1.4 商業的状況    
10.1.5 SWOT分析        
10.2     固有微多孔性ポリマー(PIM) 
10.2.1概要と構造      
10.2.2 ねじれポリマー骨格
10.2.3 膜用途
10.2.4 商業的状況
10.2.5 SWOT分析
10.3      多孔質有機ケージ(POC)       
10.3.1概要と構造    
10.3.2個別分子ケージ     
10.3.3溶液処理性      
10.3.4商業的可能性    
10.3.5SWOT分析        
10.4     超分子有機フレームワーク(SOF)     
10.4.1定義と範囲      
10.4.2非共有結合アセンブリー   
10.4.3新興アプリケーション        
10.5     ハイブリッドおよび複合フレームワーク材料      
10.5.1MOF-COFハイブリッド      
10.5.2MOF-ポリマー複合材料   
10.5.3フレームワーク-ナノ粒子複合材料    
10.5.4 混合マトリックス膜     
 
 

11     製造および加工  

11.1     製造アプローチの概要     
11.1.1バッチ処理対連続処理     
11.1.2溶剤ベース対無溶剤法   
11.1.3グリーンケミストリー・アプローチ       
11.2      スケールアップの課題      
11.2.1スケールにおける再現性   
11.2.2品質管理と標準化        
11.2.3コスト削減戦略     
11.2.4設備要件     
11.3     下流工程   
11.3.1精製および洗浄      
11.3.2 乾燥および活性化      
11.3.3成形および処方      
11.3.3.1    ペレット化  
11.3.3.2    膜製造       
11.3.3.3      薄膜蒸着 
11.3.3.4      モノリス形成   
11.3.3.5      コーティング技術     
11.3.4品質保証および試験      
11.4     製造コスト分析    
11.4.1原材料コスト   
11.4.2所要エネルギー     
11.5      スケールの経済   
11.5.1材料タイプ別コスト比較      
 

 

12     市場と応用    

12.1     市場概要     
12.1.1 市場促進要因     
12.1.2市場阻害要因  
12.1.3市場機会      
12.1.4バリューチェーン分析 
12.2     ガスの貯蔵と輸送   
12.2.1 水素貯蔵  
12.2.1.1      特性と要件      
12.2.1.2    現在の技術と限界     
12.2.1.3   フレームワークマテリアルソリューション
12.2.1.4 市場プレーヤー
12.2.1.5 市場予測2026-2036年
12.2.2 天然ガス/メタン貯蔵       
12.2.3 特殊ガス貯蔵・供給 
12.2.4 SWOT分析        
12.3     炭素回収・利用・貯留(CCUS)  
12.3.1  ポイントソース炭素回収        
12.3.1.1      燃焼後回収   
12.3.1.2      燃焼前捕捉      
12.3.1.3    産業プロセス排出        
12.3.2  直接空気捕捉(DAC)   
12.3.2.1       固体吸着剤DAC技術  
12.3.2.2    液体吸着剤との比較    
12.3.2.3      主なDAC技術開発企業  
12.3.3 炭素利用アプリケーション   
12.3.4 CCUS用フレームワーク材料の比較      
12.3.5 市場プレイヤー     
12.3.6 SWOT分析        
12.3.7 市場予測 2026-2036年 
12.4     化学分離・精製     
12.4.1 オレフィン/パラフィン分離    
12.4.2 キシレン異性体分離      
12.4.3 天然ガス精製    
12.4.4 空気分離    
12.4.5 希ガスの分離 
12.4.6 冷媒の分離と再生     
12.4.7 枠組みベースの膜    
12.4.8 市場プレーヤー     
12.4.9 SWOT分析        
12.4.10 市場予測 2026-2036年 
12.5   ウォーターハーベスティングと除湿      
12.5.1 大気集水     
12.5.2 HVACおよび除湿システム      
12.5.3 フレームワーク材料の比較        
12.5.4 市場プレイヤー     
12.5.5 SWOT分析        .
12.5.6市場予測 2026-2036年 
12.6     水と空気の浄化      
12.6.1 重金属除去    
12.6.2 有機汚染物質除去   
12.6.3 放射性廃棄物処理        
12.6.4 大気のろ過と浄化     
12.6.5 有毒工業化学物質(TIC)の捕捉  
12.6.6 化学兵器用薬剤の分解    
12.6.7 市場プレイヤー     
12.6.8 SWOT分析        .
12.6.9 市場予測 2026-2036年 
12.7     触媒     
12.7.1 不均一系触媒      
12.7.2 光触媒    
12.7.3 電気触媒     
12.7.4 酵素固定化および生体触媒    
12.7.5 産業プロセス触媒 
12.7.6 市場プレイヤー     
12.7.7 SWOT分析     
12.7.8 市場予測 2026-2036年 
12.8      エネルギー貯蔵・変換    
12.8.1 リチウムイオン電池      
12.8.1.1    負極材料      
12.8.1.2      正極材料  
12.8.1.3      固体電解質    
12.8.1.4    セパレータコーティング    
12.8.2 ナトリウムイオン電池およびその他の金属イオン電池 
12.8.3 スーパーキャパシタ     
12.8.4 燃料電池    
12.8.4.1    プロトン交換膜      
12.8.4.2      触媒サポート  
12.8.5 熱エネルギー貯蔵     
12.8.6 太陽エネルギー応用     
12.8.7 市場プレーヤー        
12.8.8 SWOT分析      
12.8.9 市場予測 2026-2036年 
12.9     バイオメディカル用途   
12.9.1 ドラッグデリバリーシステム     
12.9.2 バイオイメージングおよび造影剤      
12.9.3 バイオセンシングと診断 
12.9.4 抗菌アプリケーション    
12.9.5 組織工学     
12.9.6 生体適合性と毒性に関する考察     
12.9.7 規制経路に関する考察    
12.9.8 市場プレイヤー     
12.9.9 SWOT分析      
12.9.10   市場予測 2026-2036年 
12.10 センサー・エレクトロニクス    
12.10.1    化学センサー      
12.10.2        ガスセンサー   
12.10.3    湿度センサー  
12.10.4      バイオセンサー      
12.10.5        電子デバイス      
12.10.6   
12.10.7        市場プレイヤー     
12.10.8        SWOT分析        
12.10.9        市場予測 2026-2036年 
12.11 熱交換器と熱管理       
12.11.1        吸着ヒートポンプ    
12.11.2        吸着チラー    
12.11.3    熱交換器コーティング  
12.11.4      エレクトロニクス熱管理  
12.11.5        市場プレーヤー     
12.11.6    SWOT分析        .
11.7      市場予測 2026-2036年 
12.12 コーティングおよび表面改質 
12.12.1        保護コーティング   
12.12.2    機能性コーティング  
12.12.3        自己治癒コーティング       
12.12.4        抗菌表面    
12.12.5    SWOT分析        .
12.12.6      市場予測 2026-2036年 
12.13 新興およびニッチ用途    
12.13.1 量子コンピューティング
12.13.2 農業と制御放出
12.13.3 化粧品とパーソナルケア
12.13.5 繊維とウェアラブル
12.13.6 3Dプリンティングと積層造形 
12.13.7        宇宙および防衛用途    
 
 
 

13     世界市場の分析と予測 2026-2036年   

13.1     世界市場合計    
13.1.1 過去の市場規模(2020-2025年) 
13.1.2 市場規模および予測(2026-2036年)    
13.1.3 市場成長促進要因        
13.1.4 市場成長阻害要因  
13.2     材料タイプ別市場      
13.3     地域別市場分析      
13.3.1 北米    
13.3.2 欧州      
13.3.3 アジア太平洋      
 
 
 

14   技術の動向と発展  

14.1      人工知能と機械学習        
14.1.1 フレームワーク設計と探索におけるAI
14.1.2 ハイスループット計算スクリーニング
14.1.3 特性予測のための機械学習
14.1.4 自動合成最適化
14.2     先端製造技術  
14.2.1 連続フロー合成  
14.2.2 ロボットによる高スループット合成     
14.2.3 フレームワーク材料の3Dプリンティング 
14.2.4 ロール・ツー・ロール加工       
14.3     新材料の開発       
14.3.1 新規フレームワーク化学     
14.3.2 多成分および混合リンカー・フレームワーク 
14.3.3 欠陥エンジニアリング     
14.3.4 非晶質フレームワーク材料    
14.3.5 二次元フレームワーク材料   
14.4     統合とデバイス開発      
14.4.1 膜技術  
14.4.2 モノリシック構造     
14.4.3 コーティングと薄膜    
14.4.4 デバイス統合の課題      
14.5     持続可能性とグリーンケミストリー        
14.5.1 無溶剤合成       
14.5.2 バイオベース・リンカー  
14.5.3 リサイクル性とサーキュラー・エコノミー     
14.5.4 ライフサイクルアセスメント      
 

15     企業プロファイル(45社のプロファイル) 

16    元市場参加者

17    将来展望と戦略的提言     

17.1      テクノロジー・ロードマップ    
17.1.1 短期的展開(2026-2028年)    
17.1.2 中期的展開(2029-2032年) 
17.1.3 長期的展開(2033-2036年)   
17.2     市場進化シナリオ      
 
 

18    付録

18.1     付録A:略語・頭字語一覧   
18.2     付録B:専門用語集   
 
 

19     参考文献   

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図表リスト

表の一覧

表1 多孔質骨格材料のタイプ別分類    
表2 多孔質骨格材料の市場と用途           
表3 多孔質骨格材料業界の動向 2020-2025年           
表4 材料タイプ別の現在の技術的課題と限界 
表5 材料タイプ別の生産コスト
表6 多孔質骨格材料の価格概要      
表7 競争環境概要 
表8 用途別2036年までの市場展望
表9 材料タイプ別2036年までの市場展望             
表10 多孔質骨格材料の結合タイプ別分類              
表12 多孔質骨格材料の結晶化度別分類結晶化度による多孔質骨格材料の分類
表12 ハイブリッド対純粋有機骨格材料  
表13 多孔質骨格材料の特性のまとめ      
表14 材料タイプ間の特性比較レーダーチャート             
表15 材料の種類による表面積の範囲(BET値)         
表16 細孔径の分類と代表的な範囲        
表17 材料の種類による熱安定性の比較     
表18 化学的安定性の比較(水、酸、塩基)        
表19 機械的特性の比較         
表20 材料タイプ別ガス吸着容量        
表21 材料タイプ別導電率特性          
表22 材料タイプ別生体適合性評価  
表23 すべての多孔性骨格材料タイプの包括的比較分析(MOF、COFs、HOFs、ZIFs、PAFs、CTFs、CMPs、HCPs、PIMs、POCs)           
表24 物性ベンチマークマトリックス    
表25 多孔質骨格材料と従来の多孔質材料の比較
表26 MOFとゼオライトの比較      
表27 骨格材料と活性炭の比較  炭素の比較              
表28 フレームワーク材料 vs メソポーラスシリカの比較           
表29 フレームワーク材料 vs 従来の多孔質ポリマー          
表30 用途別材料選択ガイド 
表31 材料タイプ別コスト・パフォーマンス分析 材料タイプ別性能分析      
表32 多孔質フレームワーク材料に影響を及ぼす地域別環境規制 
表33 材料タイプ別安全衛生配慮事項         
表34 地域別規制フレームワーク概要            
表35 SBUの種類と特性    
表36 有機リンカーとその特性              
表37 一般的なMOFトポロジーとその特性 
表38 MOFの例とその応用    
表39 金属-有機骨格(MOF)の特性          
表40 Select MOFs の表面積および細孔容積            
表41 Select MOFs のガス吸着容量    
表42 主要な MOF タイプの熱的および化学的安定性   
表43 MOF機能化戦略
表44 一般的なMOFのソルボサーマル合成パラメータ
表45 電気化学的手法で合成されたMOF             
表46 Select MOFs のマイクロ波合成条件     
表47 メカノケミカル法で合成した MOF       
表48 ソノケミカル合成パラメータ                     
表50 室温で合成したMOF
表51 金属-有機骨格(MOF)のさまざまな合成法の比較有機金属間化合物(MOFs)              
表52 スケールアップの課題。MOF製造におけるスケールアップの課題    
表53 MOF製造業者と生産能力         
表54 合成方法別MOF製造業者           
表55 MOF製造       コストの内訳              
表56 MOF活性化法の比較    
表57 MOF成形法と応用       
表58 MOF複合体の種類と特性     
表59 MOFの特性評価技術  
表60 市販のMOF製品  
表61 種類別および数量別のMOF価格              
表62 ZIFのまとめ特性  
表63 ZIFトポロジーとそのゼオライト類似体          
表64 ZIF合成に使用される金属イオン 
表65 主なZIFタイプとその特性         
表66 ZIF-8 の特性と応用              
表67 ZIF-67 の特性と応用           
表68 ZIF-90 の特性と応用         
表69 ZIF-Lの特性と用途              
表70 その他のno表ZIF変種              
表71 さまざまな条件下でのZIF安定性     
表72 水安定性              
表73 ZIF ガス分離性能指標               
表74 ZIF 合成法の比較   
表75ZIF の水性合成条件   
表76 COF 特性のまとめ               
表77 COF 構造に使用される元素        
表78 2次元 COF と 3次元 COF の比較    
表79 COF リンケージの種類と結合強度  
表80 リンケージ化学による COF の種類  
表81 ボロン酸エステル-リンク COF連結COF:物性および用途        
表82 イミン結合COF:物性および用途             
表83 ヒドラゾン結合COF:物性および用途 
表84 トリアジン結合COF:物性および用途        
表85 β-ケトエナミン結合COF:物性および用途       
表86 その他のCOF連結タイプ  
表87 選択したCOFの結晶化度     
表88 COFの電子物性      
表89 COFの化学的安定性(連結タイプ別)          
表90 光触媒COFと性能性能      
表91 COF合成法の比較       
表92 COF合成のソルボサーマル条件
表93 COF合成の室温条件  
表94 COFの結晶性に影響する因子            
表95 COFのスケールアップの課題  スケールアップの課題
表96 HOF特性のまとめ               
表97 水素結合モチーフとその強さ    
表98 HOF対MOF対COFの比較       
表99 HOFビルディングブロックの種類と特性            
表100 カルボン酸ベースベースのHOF     
表101 アミドベースのHOF          
表102 ピラゾールベースのHOF     
表103 その他のHOF構成単位              
表104 HOFの溶液加工性              
表105 他のフレームワークとのHOF密度の比較         
表106 様々な条件下でのHOF安定性               
表107 HOF合成法
表108 HOF結晶化における溶媒効果
表109 HOFのポスト    合成後の修飾戦略    
表110 商品化におけるHOFの利点             
表111 HOF安定性の課題           
表112 新たなHOF応用        
表113 PAF特性のまとめ             
表114 PAFのためのC-Cカップリング反応PAF合成のためのCカップリング反応         
表115 アモルファス対秩序化PAF構造
表116 No表PAFの種類と特性          
表117 PAF表面積の記録              
表118 PAF熱安定性プロファイル     
表119 金属を含まないPAF組成の利点
表119 金属を含まないPAF組成の利点
表119 金属を含まないPAF組成の利点 表金属を含まないPAF組成の利点     
表120 PAF合成法の比較    
表121 PAF合成のためのその他のクロスカップリング反応       
表122 PAFスケールアップの課題   スケールアップの課題と解決策              
表123 CTF特性のまとめ             
表124 CTF中の窒素含有量 vs. 他のフレームワーク            
表125 CTFの種類とバリエーション  
表126 CTF-    1 の特性と応用         
表127 CTF合成ルートの比較            
表128 官能化CTFの種類         
表129 窒素含有量と特性への影響               
表130 CTF CO捕捉性能 
表131 CTF触媒応用           
表132 CTF電子特性           
表133 CTF合成法の比較 
表134 イオン温度合成条件          
表135 マイクロ波アシストCTF合成       
表136 CMP特性のまとめ           
表137 CMPに使用される共役ビルディングブロック     
表138 CMPの種類とバリエーション
表139 PAE-CMP特性      
表140 PP-CMP特性           
表141 その他のCMPタイプ
表142 CMPの導電率              
表143 CMPの光触媒性能       
表144 CMPのセンシングアプリケーション         
表145 CMPの光吸収特性  特性   
表146 CMP合成法の比較  
表147 CMP応用例              
表148 HCP特性のまとめ          
表149 HCP合成条件           
表150 HCP特性と応用例                
表151 PIM特性のまとめ             
表152 PIM構造の特徴   
表153 PIM膜分離性能       
表154 POC特性のまとめ            
表155 POCの種類と特性            
表156 POCの溶解度特性   
表157 SOF特性のまとめ            
表158 SOFの組み立て方法
表159 SOFの応用
表160 ハイブリッド骨格材料の種類            
表161 MOF- COFハイブリッド特性COFハイブリッド特性        
表162 MOF-ポリマー複合材料応用
表163 フレームワーク-ナノ粒子複合材料の種類       
表164 混合-マトリックス膜性能
表165 製造アプローチ
表165 材料タイプ別の製造アプローチ比較            
表166 バッチ処理vs連続処理のトレードオフ      
表167 溶媒ベースvs無溶媒合成の比較
表168 グリーン合成アプローチ     
表169 スケールアップの課題(材料タイプ別)   
表170 再現性の課題と解決策         
表171 フレームワーク材料の品質管理方法       
表172 生産段階別のコスト削減戦略                            
表174 精製方法と有効性             
表175 活性化方法の比較           
表176 成形方法の概要         
表177 パラメータと効果    
表178 膜の種類と製造ルート             
表179 薄膜蒸着法の比較     
表180 モノリシック骨格材料          
表181 コーティング技術の比較             
表182 主要骨格材料の原材料費     
表183 合成法別エネルギー所要量       
表184 規模の経済係数        
表185 材料タイプ別製造コスト比較   
表186 多孔質骨格材料の需要に影響を与える要因   
表187 応用分野別の市場促進要因         
表188 市場阻害要因と影響評価       
表189 分野別の市場機会 
表190 段階別のバリューチェーン参加者           
表191 ガス貯蔵用途のフレームワーク材料      
表192 材料タイプ別の水素貯蔵性能          
表193 DOEの水素貯蔵目標値   
表194 現在の水素貯蔵技術比較 
表195 水素貯蔵用フレームワーク材料      
表196 水素貯蔵の市場プレーヤー       
表197 水素貯蔵市場予測         
表198メタン貯蔵性能比較    
表199 メタン貯蔵市場予測           
表200 特殊ガス貯蔵用途        
表201 特殊ガス貯蔵市場予測 
表202 炭素回収材料の比較      
表203 点源捕捉技術の比較           
表204 燃焼後捕捉材料の比較        
表205 燃焼前捕捉材料       
表206 工業的 CO₂ 発生源と捕捉アプローチ         
表207 DAC 用固体吸着剤タイプ        
表208 固体対液体吸着剤 DAC 比較          
表209 DAC 技術開発者と生産   
表210 炭素利用経路       
表211 CCUSのフレームワーク材料比較      
表212 材料タイプ別CCUS性能比較        
表213 CCUSの市場プレーヤー 
表214 セグメント別CCUS市場予測        
表215 化学分離におけるフレームワーク材料の用途              
表216 オレフィン/パラフィン分離性能             
表217 キシレン分離性能               
表218 天然ガス精製アプリケーション   
表219 空気分離性能        
表220 希ガス分離アプリケーション            
表221 冷媒分離技術     
表222 フレームワーク-ベースの膜性能膜の性能    
表223 化学分離の市場プレーヤー
表224 化学分離の市場予測 
表225 ウォーターハーベスティングにおけるフレームワーク材料の応用       
表226 材料タイプ別のウォーターハーベスティング性能            
表227 HVACにおけるフレームワーク材料の応用
表228 ウォーターハーベスティング材料の比較    
表229 ウォーターハーベスティングの市場プレーヤー        
表230 ウォーターハーベスティング市場予測           
表231 重金属除去の従来技術と新技術 
表232 重金属吸着性能 
表233 有機汚染物質除去性能       
表234 放射性イオン捕捉性能  
表235 空気濾過における骨格材料の用途   
表236 TIC捕捉性能             
表237 CWA分解性能
表238 浄化における市場プレーヤー    
表239 浄化市場予測       
表240 フレームワーク材料の触媒用途              
表241 不均一系触媒用途
表242 材料タイプ別光触媒性能 
表243  電極触媒用途    
表244 酵素固定化用途    
表245 産業触媒用途              
表246 触媒反応の市場プレイヤー        
表247 触媒の市場予測            
表248 エネルギー貯蔵におけるフレームワーク材料の応用            
表249 LIBにおけるフレームワーク材料の応用           
表250 フレームワーク-由来の負極材由来負極材料    
表251 フレームワーク由来正極材料 
表252 枠組みベースの固体電解質     
表253 枠組みセパレーターコーティング 
表254 次世代電池用枠 組み材料     
表255 スーパーキャパシタ用枠 組み材料        
表256 PEM燃料電池用膜 
表257 燃料電池における枠 組み材料の応用       
表258 枠組みベースのPEM の性能   
表259 フレームワーク触媒サポート    
表260 熱エネルギー貯蔵用途    
表261 太陽エネルギー用途            
表262 エネルギー貯蔵の市場プレーヤー             
表263 エネルギー貯蔵市場予測
表264 フレームワーク材料のバイオメディカル応用         
表265 ドラッグデリバリー性能          
表266 バイオイメージング応用
表267 バイオセンシング
表267 バイオセンシング用途
表268 抗菌性フレームワーク材料         
表269 組織工学用途              
表270 生体適合性評価    
表271 バイオメディカル用規制パスウェイフレームワーク        
表272 バイオメディカル用途の市場プレーヤー       
表273 バイオメディカル市場予測       
表274 フレームワーク材料のセンサー用途   
表275 化学センサー性能 
表276 ガスセンサの種類と性能      
表277 湿度センサアプリケーション   
表278 バイオセンサアプリケーション  
表279 電子デバイスアプリケーション 
表280 オプトエレクトロニクスアプリケーション      
表281 センサーの市場プレーヤー            
表282 センサー市場予測               
表283 熱交換器におけるフレームワーク材料の用途        
表284 材料別ヒートポンプ性能    
表285吸着式冷凍機の用途
表286 熱交換器のコーティング性能  
表287 エレクトロニクスの熱管理用途            
表288 熱管理の市場プレーヤー            
表289熱交換器市場予測             
表290 コーティングにおけるフレームワーク材料の用途          
表291 保護コーティングの用途
表292 機能性コーティングの種類              
表293 自己治癒コーティングのメカニズム             
表294 抗菌コーティング用途        
表295 コーティング市場予測         
表296 新興アプリケーションの概要              
表297 量子コンピューティング用途         
表298 農業用途                 
表299 食品包装アプリケーション     
表300 化粧品アプリケーション
表301 繊維アプリケーション       
表302 3Dプリンティングアプリケーション
表303 118 宇宙および防衛アプリケーション   
表304 過去の市場規模 2020-2025年         
表305 2020-2036年の世界市場収益(低、中位)
表306 市場成長促進要因分析 
表307 7 市場成長阻害要因分析       
表308 材料タイプ別市場シェア 2026 vs 2036   
表309 北米市場概要              
表310 北米市場予測 2026-2036年     
表311 欧州市場概要
表312 欧州市場予測 2026-2036年      
表313 アジア太平洋市場概要     
表314 アジア太平洋市場予測      
表315 フレームワークサイエンスにおけるAI/MLアプリケーション          
表316 フレームワーク設計用のAIプラットフォーム         
表317 特性予測のためのMLモデル         
表318 自動合成プラットフォーム               
表319 先端製造技術の概要         
表320 連続フロー合成の利点           
表321 高スループット合成能力   
表321 高スループット合成能力 スループット合成能力              
表322 3Dプリントフレームワーク応用       
表323 ロールからロールへの加工パラメータ   
表324 新たなフレームワーク材料の開発
表325 新しいフレームワークの種類
表326 マルチコンポーネントフレームワーク
表327 コンポーネントフレームワーク  
表327 欠陥工学戦略    
表328 アモルファスフレームワーク特性               
表329 2次元フレームワーク材料
表330 デバイス集積アプローチ
表331  メンブレンデバイスの開発            
表332 モノリシック構造の応用          
表333 コーティングの統合手法   
表334 デバイス統合の課題と解決策   
表335 無溶媒合成法 無溶剤合成法              
表336 Bio-ベースのフレームワーク材料               
表337 リサイクル可能性に関する考察      
表338 フレームワーク材料のLCA結果     
表339  略語および頭字語    
表340 用語集       
 
 
 

図一覧

図1 多孔質フレームワーク材料の種類の概略分類
図2 市場マップ:多孔性骨格材料            
図3 多孔性骨格材料の結合タイプ(配位、共有結合、水素結合)
図4 多孔質骨格材料開発における主なマイルストーン    
図5 網状化学の設計原理      
図6 ゼオライト構造の模式図     
図7 多孔質骨格材料選択のためのデシジョンツリー
図8 典型的な有機金属骨格の例
図9 金属-有機骨格(MOF)構造の模式図有機金属骨格(MOF)構造の模式図    
図10 MOFにおける一般的な二次構成単位(SBU)    
図11 MOF合成に用いられる一般的な有機リンカー           
図12 MOFトポロジー例
図13 代表的なMOF      
図14 MOF合成法の概要           
図15 MOFのソルボサーマル合成              
図16 金属-有機骨格の水熱合成有機フレームワークの水熱合成             
図17 連続フロー合成の概略図 
図18 MOF製造のためのスプレー乾燥プロセス          
図19 層状MOF薄膜成長  
図20 MOF 合成法の技術準備レベル        
図21 MOF下流処理フローチャート
図22 MOFサプライチェーン概略図
図23 SWOT分析:金属有機構造体   
図24 ゼオライト様トポロジーを示すZIF構造       
図25 MOFファミリー内のZIF分類      
図26 金属-イミダゾレート結合ジオメトリー    
図27 ZIF-8結晶構造    
図28 ZIF-67結晶構造   
図29 ZIF-L 2D 構造                
図30 連続フロー ZIF 製造概略図      
図31 共有結合性有機フレームワーク(COF)概略図        
図32 2D COF 層の積層構造  構造              
図33 COF 連鎖形成反応             
図34 ホウ素酸エステル連鎖形成              
図35 イミン連鎖形成(シッフ塩基縮合)    
図36 β-ケトエナミン結合の形成と安定性
図37 COF結晶性評価(PXRDパターン)
図38 メカノケミカルCOF合成
図39 界面COF膜合成
図40 SWOT 分析:  共有結合有機フレームワーク              
図41 HOF構造概略図           
図42 HOFにおける水素結合          
図43 HOFにおける一般的な水素結合モチーフ     
図44 HOFビルディングブロック例    
図45 DAT-ベースのHOF 
図46 HOF溶液処理と再結晶化
図47 HOF再生プロセス            
図48 SWOT分析:水素結合有機骨格         
図49 PAFの構造概略図
図50 PAFにおけるC-C結合形成反応  
図51 PAF-1の構造と特性  
図52 PAFの官能基化戦略
図53 CTFの構造概略図
図54 トリアジン環形成メカニズム        
図55 CTF-1 構造     
図56 CTF合成ルート        
図57 CTF CO₂吸着等温線  
図58 イオン温度CTF合成          
図59 酸触媒によるCTF合成    
図60 SWOT分析:共有結合トリアジン骨格              
図61 CMP構造概略図            
図62 π-  CMP における共役骨格構造   
図63 CMP における微多孔性の起源
図64 ポリ(アリーレンエチニレン)CMP 構造               
図65 ポリ(フェニレン)CMP 構造 
図66 CMP 光触媒メカニズム           
図67 薗頭-萩原カップリングによる CMP 合成萩原カップリング    
図68 鈴木カップリングによるCMP合成         
図69 HCP構造概略図             
図70 SWOT分析:超架橋ポリマー    
図71 PIMの構造図
図72 PIMの歪んだバックボーン構造          
図73 PIM膜の構造               
図74 SWOT分析:固有微多孔性ポリマー    
図75 POC構造例
図76 POCケージ形成         
図77 POC溶液処理               
図78 SWOT分析:多孔性有機ケージ
図79 SOF 構造概略図              
図80 SOF 非共有結合相互作用 
図81 MOF-COF ハイブリッド構造           
図82 水素貯蔵概略図     
図83 NuMat 社の ION-X シリンダー
図84 SWOT 分析:ガス貯蔵・輸送におけるフレームワーク材料  
図85 点源捕捉概略図              
図86 クライムワークスDACシステムの概略図
図87 SWOT分析:炭素回収・貯留におけるフレームワーク材料             
図88 冷媒再生プロセス              
図89 分子ふるい膜     
図90 SWOT分析:化学分離におけるフレームワーク材料             
図91 水採取用フレームワーク型デバイスの概略図
図92 大気水採取プロセス
図93 エアコン用 MOF ベースカートリッジ             
図94 SWOT 分析:ウォーターハーベスティングにおけるフレームワーク材料      
図95 空気ろ過メカニズム              
図96 SWOT 分析:空気・水ろ過におけるフレームワーク材料          
図97 光触媒メカニズム      
図98 SWOT分析:触媒反応におけるフレームワーク材料        
図99 MOF複合膜      
図100 SWOT分析:エネルギー貯蔵におけるフレームワーク材料        
図101 ドラッグデリバリーメカニズム       
図102 SWOT分析:バイオ医薬におけるフレームワーク材料             
図103 SWOT 分析:センサーにおけるフレームワーク材料       
図104 フレームワーク被覆熱交換器     
図105 吸着ヒートポンプ概略図       
図106 SWOT分析:熱交換器におけるフレームワーク材料    
図107 SWOT分析:コーティングのフレームワーク材料      
図108 連続流リアクターの設計          
図109 技術ロードマップ 2026-2036年          

 

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Summary

 

Porous framework materials offer unprecedented control over porosity, surface chemistry, and molecular interactions at the nanoscale. This diverse class of crystalline and amorphous materials—encompassing Metal-Organic Frameworks (MOFs), Covalent Organic Frameworks (COFs), Hydrogen-Bonded Organic Frameworks (HOFs), Zeolitic Imidazolate Frameworks (ZIFs), Porous Aromatic Frameworks (PAFs), Covalent Triazine Frameworks (CTFs), Conjugated Microporous Polymers (CMPs), and several other emerging material types—is transitioning from academic curiosity to commercial reality across multiple high-value industries.
 
The defining characteristic of porous framework materials is their extraordinary porosity and surface area, with some materials exceeding 7,000 m²/g—equivalent to the surface area of a football field contained within a single gram of material. This exceptional porosity, combined with highly tunable pore sizes, shapes, and chemical functionalities, enables these materials to selectively capture, store, separate, and release specific molecules with remarkable efficiency. Unlike traditional porous materials such as zeolites and activated carbons, framework materials can be rationally designed at the molecular level to meet precise application requirements.
 
The market for porous framework materials is being driven by several converging global megatrends. Climate efforts are accelerating demand for carbon capture technologies, where MOFs and related materials offer significant advantages over conventional amine-based systems in terms of energy efficiency and regeneration requirements. The hydrogen economy is creating opportunities in gas storage, where framework materials can store hydrogen at lower pressures and ambient temperatures than compressed gas cylinders. Water scarcity is driving interest in atmospheric water harvesting systems that can extract potable water from desert air. Meanwhile, the pharmaceutical industry is exploring these materials for targeted drug delivery, and the electronics sector is investigating their potential in next-generation sensors and separation membranes.
 
Metal-Organic Frameworks currently dominate the market, accounting for the majority of commercial activity and research investment and achieving industrial-scale production. The emergence of artificial intelligence and machine learning tools for materials discovery is dramatically accelerating the pace of new framework material development and optimization.
 
Despite significant progress, challenges remain. Production costs, while declining, still limit adoption in price-sensitive applications. Long-term stability under real-world operating conditions requires further validation for many applications. Standardization of testing protocols and quality specifications is still evolving.
 
Key applications analyzed include carbon capture, utilization and storage (CCUS), direct air capture (DAC), hydrogen storage, natural gas storage, chemical separation and purification, atmospheric water harvesting, HVAC and dehumidification systems, water and air purification, heterogeneous catalysis, photocatalysis, lithium-ion batteries, fuel cells, drug delivery systems, chemical sensors, gas sensors, adsorption heat pumps, and protective coatings. Emerging applications in quantum computing, agriculture, food packaging, and space technologies are also examined.
 
The report provides extensive technology assessment covering synthesis methods, scale-up challenges, manufacturing economics, and downstream processing techniques. Critical analysis of artificial intelligence and machine learning applications in framework material discovery and optimization reflects the latest industry developments accelerating commercialization timelines.
 
Report Contents Include
  • Comprehensive taxonomy and classification of all porous framework material types
  • Detailed property comparisons and benchmarking against traditional porous materials
  • Analysis of 13 major application markets with individual forecasts
  • Manufacturing process analysis including batch, continuous flow, and green chemistry approaches
  • Production cost analysis and pricing trends by material type
  • Technology readiness level assessment across material categories
  • Patent landscape analysis and intellectual property trends
  • Competitive landscape mapping and value chain analysis
  • 45 company profiles of leading manufacturers, technology developers, and distributors
  • Regional market analysis with country-level forecasts
  • Technology roadmap through 2036 with strategic recommendations
  • Over 340 data tables and 109 figures

 

Companies Profiled include
 
This report features detailed profiles of 45 companies active in the porous framework materials industry: ACSYNAM, AirJoule, Alphane Labs, AspiraDAC, Atoco, Atomis, Avnos, BASF, Captivate Technology, Carbon Infinity, CSIRO/MOFWORX, Daikin, Disruptive Materials, EnergyX, ExxonMobil, Framergy, Green Science Alliance, H2MOF and more.


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Table of Contents

1             EXECUTIVE SUMMARY           

1.1        Material Classification and Taxonomy          
1.2        Markets and Applications Overview              
1.3        Industry Developments 2020-2025
1.4        Current Technical Challenges and Limitations       
1.5        Cost and Pricing Analysis     
1.6        Role of Artificial Intelligence and Machine Learning in Commercialization         
1.7        Competitive Landscape Summary 
1.8        Market Prospects to 2036    
 
 

2             INTRODUCTION TO POROUS FRAMEWORK MATERIALS 

2.1        Definition and Classification              
2.1.1    What are Porous Framework Materials?      
2.1.2    2.1.2 Historical Development and Timeline             
2.1.3    Classification by Bonding Type          
2.1.4    Classification by Crystallinity            
2.1.5    Classification by Composition (Hybrid vs. Organic)            
2.1.6    Reticular Chemistry Principles          
2.2        Fundamental Properties        
2.2.1    Porosity and Surface Area    
2.2.2    Pore Size Distribution (Micro-, Meso-, Macroporous)        
2.2.3    Thermal Stability        
2.2.4    Chemical Stability     
2.2.5    Mechanical Properties            
2.2.6    Adsorption and Selectivity    
2.2.7    Conductivity (Electrical, Ionic, Proton)        
2.2.8    Optical Properties 2.2.9 Biocompatibility and Biodegradability 
2.3        Comparison of Porous Framework Materials           
2.3.1    Comparative Property Analysis        
2.3.2    Benchmarking Against Traditional Porous Materials           
2.3.2.1 Zeolites             
2.3.2.2 Activated Carbon       
2.3.2.3 Mesoporous Silica     
2.3.2.4 Porous Polymers         
2.3.2.5 Selection Criteria for Different Applications            
2.3.3    Cost-Performance Trade-offs            
2.4        Regulatory Landscape            
2.4.1    Environmental Regulations 
2.4.2    Health and Safety Considerations  
2.4.3    Regional Regulatory Frameworks    
2.4.4    Sustainability and Lifecycle Assessment   
 
 

3             METAL-ORGANIC FRAMEWORKS (MOFs)  

3.1        Overview and Structure          
3.1.1    Definition and Composition
3.1.2    Secondary Building Units (SBUs)    
3.1.3    Organic Linkers            
3.1.4    Topology and Design Principles        
3.2        Types and Families of MOFs
3.3        Properties and Performance Characteristics          
3.3.1    Surface Area and Porosity Metrics  
3.3.2    Gas Adsorption Capabilities              
3.3.3    Stability Profiles          
3.3.4    Functionalization Options   
3.4        Synthesis Methods   
3.4.1    Solvothermal Synthesis         
3.4.2    Hydrothermal Synthesis        
3.4.3    Electrochemical Synthesis  
3.4.4    Microwave-Assisted Synthesis         
3.4.5    Mechanochemical Synthesis             
3.4.6    Sonochemical Synthesis      
3.4.7    Continuous Flow Synthesis 
3.4.8    Room Temperature Synthesis            
3.4.9    Spray Drying and Spray Pyrolysis     
3.4.10 Layer-by-Layer Growth           
3.4.11 Comparison of Synthesis Methods
3.5        Scale-Up and Industrial Manufacturing      
3.5.1    Challenges in Translation from Lab to Industrial Scale      
3.5.2    Current Production Capacities         
3.5.3    Key Manufacturers and Production Volumes          
3.5.4    Cost Structures and Economics      
3.6        Downstream Processing and Formulation
3.6.1    Activation Methods   
3.6.2    Shaping (Pellets, Monoliths, Membranes, Coatings)          
3.6.3    Composite Formation             
3.6.4    Quality Control and Characterization           
3.7        Commercial Products and Pricing  
3.7.1    Commercially Available MOFs          
3.7.2    Pricing Trends               
3.7.3    Supply Chain Considerations            
3.8        SWOT Analysis for MOFs       
 
 

4             ZEOLITIC IMIDAZOLATE FRAMEWORKS (ZIFs)        

4.1        Overview and Structure          
4.1.1    Definition and Relationship to MOFs            
4.1.2    Zeolite-like Topology
4.1.3    Metal-Imidazolate Bonding 
4.2        Types and Families of ZIFs   
4.2.1    ZIF-8    
4.2.2    ZIF-67 
4.2.3    ZIF-90 
4.2.4    ZIF-L    
4.2.5    Other ZIF Variants     
4.3        Properties and Performance Characteristics          
4.3.1    Exceptional Thermal and Chemical Stability           
4.3.2    Hydrophobicity            
4.3.3    Gas Separation Performance             
4.4        Synthesis Methods   
4.4.1    Solvothermal Methods           
4.4.2    Aqueous Synthesis   
4.4.3    Room Temperature Methods 4.4.4 Continuous Flow Production               
4.5        Commercial Status   
4.6        SWOT Analysis for ZIFs           
 
 

5             COVALENT ORGANIC FRAMEWORKS (COFs)         

5.1        Overview and Structure          
5.1.1    Definition and Composition
5.1.2    Light Element Construction (H, B, C, N, O)
5.1.3    2D vs. 3D COFs           
5.1.4    Linkage Chemistry Types      
5.2        Types of COFs by Linkage     
5.2.1    Boronate Ester-Linked COFs              
5.2.2    Imine-Linked COFs (Schiff Base)     
5.2.3    Hydrazone-Linked COFs       
5.2.4    Triazine-Based COFs
5.2.5    β-Ketoenamine-Linked COFs             
5.2.6    Other Linkage Types 
5.3        Properties and Performance Characteristics          
5.3.1    Crystallinity and Long-Range Order
5.3.2    Electronic Properties and Conductivity       
5.3.3    Chemical Stability     
5.3.4    Photocatalytic Properties     
5.4        Synthesis Methods   
5.4.1    Solvothermal Synthesis         
5.4.2    Mechanochemical Synthesis             
5.4.3    Microwave-Assisted Synthesis 5.4.4 Room Temperature Synthesis         
5.4.4    Interfacial Polymerization     
5.4.5    Challenges in Crystallinity Control 
5.5        Scale-Up Challenges and Commercial Status        
5.5.1    Production Limitations           
5.6        Commercial Status   
5.7        SWOT Analysis for COFs       
 
 

6             HYDROGEN-BONDED ORGANIC FRAMEWORKS (HOFs)

6.1        Overview and Structure          
6.1.1    Definition and Bonding Principles   
6.1.2    Hydrogen Bonding Motifs     
6.1.3    Comparison with MOFs and COFs 
6.2        Building Block Types
6.2.1    Carboxylic Acid-Based HOFs             
6.2.2    Diaminotriazine (DAT)-Based HOFs
6.2.3    Amide-Based HOFs  
6.2.4    Pyrazole-Based HOFs             
6.2.5    Other Hydrogen Bonding Units         
6.3        Properties and Performance Characteristics          
6.3.1    Solution Processability          
6.3.2    Regeneration and Self-Healing          
6.3.3    Low Density and Metal-Free Nature               
6.3.4    Water Stability Considerations         
6.4        Synthesis Methods   
6.4.1    Crystallization Techniques   
6.4.2    Solvent Selection and Optimization              
6.4.3    Post-Synthetic Modifications             
6.5        Commercial Potential and Challenges        
6.5.1    Advantages for Industrial Application           
6.5.2    Stability Limitations 
6.5.3    Emerging Applications            
6.6        SWOT Analysis for HOFs       
 
 

7             POROUS AROMATIC FRAMEWORKS (PAFs)              

7.1        Overview and Structure          
7.1.1    Definition and Composition
7.1.2    C-C Bond Linkages   
7.1.3    Amorphous vs. Ordered Structures
7.2        Types and NoTablePAFs        
7.2.1    PAF-1 and Derivatives              
7.2.2    Functionalized PAFs 
7.2.3    Heteroatom-Doped PAFs      
7.3        Properties and Performance Characteristics          
7.3.1    Ultrahigh Surface Areas         
7.3.2    Exceptional Chemical Stability         
7.3.3    Thermal Stability (>400°C)  
7.3.4    Metal-Free Composition       
7.4        Synthesis Methods   
7.4.1    Yamamoto Coupling
7.4.2    Suzuki Coupling          
7.4.3    Sonogashira Coupling            
7.4.4    Other Cross-Coupling Reactions    
7.4.5    Scale-Up Considerations     
7.5        Commercial Status and Applications           
 
 

8             COVALENT TRIAZINE FRAMEWORKS (CTFs)            

8.1        Overview and Structure          
8.1.1    Definition and Composition
8.1.2    Triazine Ring Formation          
8.1.3    Nitrogen-Rich Frameworks  
8.2        Types and Variants    
8.2.1    CTF-1 and Derivatives              
8.2.2    Ionothermal vs. Polycondensation Routes
8.2.3    Functionalized CTFs
8.3        Properties and Performance Characteristics          
8.3.1    High Nitrogen Content            
8.3.2    CO₂ Capture Affinity 
8.3.3    Catalytic Properties  
8.3.4    Electronic Properties               
8.4        Synthesis Methods   
8.4.1    Ionothermal Synthesis           
8.4.2    Acid-Catalyzed Polycondensation  
8.4.3    Microwave-Assisted Methods           
8.5        Commercial Potential and Challenges        
8.6        SWOT Analysis for CTFs         
 
 

9             CONJUGATED MICROPOROUS POLYMERS (CMPs)           

9.1        Overview and Structure          
9.1.1    Definition and Composition
9.1.2    π-Conjugated Backbones    
9.1.3    Microporosity in Conjugated Systems          
9.2        Types and Variants    
9.2.1    Poly(aryleneethynylene) Networks 
9.2.2    Poly(phenylene) Networks    
9.2.3    Other Conjugated Systems 
9.3        Properties and Performance Characteristics          
9.3.1    Electrical Conductivity           
9.3.2    Photocatalytic Properties     
9.3.3    Sensing Capabilities
9.3.4    Light Harvesting          
9.4        Synthesis Methods   
9.4.1    Sonogashira-Hagihara Coupling     
9.4.2    Suzuki Coupling          
9.4.3    Oxidative Coupling   
9.5        Commercial Status and Applications           
9.6        SWOT Analysis for CMPs       
 
 

10          OTHER POROUS FRAMEWORK MATERIALS             

10.1     Hypercrosslinked Polymers (HCPs)
10.1.1 Overview and Structure          
10.1.2 Friedel-Crafts Synthesis        
10.1.3 Properties and Applications
10.1.4 Commercial Status   
10.1.5 SWOT Analysis            
10.2     Polymers of Intrinsic Microporosity (PIMs)
10.2.1 Overview and Structure          
10.2.2 Contorted Polymer Backbones         
10.2.3 Membrane Applications        
10.2.4 Commercial Status   
10.2.5 SWOT Analysis            
10.3     Porous Organic Cages (POCs)           
10.3.1 Overview and Structure          
10.3.2 Discrete Molecular Cages    
10.3.3 Solution Processability          
10.3.4 Commercial Potential             
10.3.5 SWOT Analysis            
10.4     Supramolecular Organic Frameworks (SOFs)         
10.4.1 Definition and Scope               
10.4.2 Non-Covalent Assembly       
10.4.3 Emerging Applications            
10.5     Hybrid and Composite Framework Materials          
10.5.1 MOF-COF Hybrids     
10.5.2 MOF-Polymer Composites  
10.5.3 Framework-Nanoparticle Composites        
10.5.4 Mixed-Matrix Membranes     
 
 

11          MANUFACTURING AND PROCESSING        

11.1     Overview of Manufacturing Approaches    
11.1.1 Batch vs. Continuous Processing    
11.1.2 Solvent-Based vs. Solvent-Free Methods  
11.1.3 Green Chemistry Approaches           
11.2     Scale-Up Challenges               
11.2.1 Reproducibility at Scale         
11.2.2 Quality Control and Standardization            
11.2.3 Cost Reduction Strategies    
11.2.4 Equipment Requirements    
11.3     Downstream Processing       
11.3.1 Purification and Washing     
11.3.2 Drying and Activation               
11.3.3 Shaping and Formulation     
11.3.3.1            Pelletization   
11.3.3.2            Membrane Fabrication           
11.3.3.3            Thin Film Deposition
11.3.3.4            Monolith Formation  
11.3.3.5            Coating Technologies              
11.3.4 Quality Assurance and Testing          
11.4     Manufacturing Cost Analysis             
11.4.1 Raw Material Costs  
11.4.2 Energy Requirements              
11.5     Economies of Scale  
11.5.1 Cost Comparison by Material Type 
 
 

12          MARKETS AND APPLICATIONS          

12.1     Market Overview         
12.1.1 Market Drivers              
12.1.2 Market Restraints      
12.1.3 Market Opportunities              
12.1.4 Value Chain Analysis
12.2     Gas Storage and Transport  
12.2.1 Hydrogen Storage      
12.2.1.1            Properties and Requirements            
12.2.1.2            Current Technologies and Limitations         
12.2.1.3            Framework Material Solutions          
12.2.1.4            Market Players              
12.2.1.5            Market Forecast 2026-2036
12.2.2 Natural Gas/Methane Storage           
12.2.3 Specialty Gas Storage and Delivery
12.2.4 SWOT Analysis            
12.3     Carbon Capture, Utilization and Storage (CCUS) 
12.3.1 Point Source Carbon Capture            
12.3.1.1            Post-Combustion Capture  
12.3.1.2            Pre-Combustion Capture     
12.3.1.3            Industrial Process Emissions            
12.3.2 Direct Air Capture (DAC)       
12.3.2.1            Solid Sorbent DAC Technologies      
12.3.2.2            Comparison with Liquid Sorbents   
12.3.2.3            Key DAC Technology Developers      
12.3.3 Carbon Utilization Applications       
12.3.4 Comparison of Framework Materials for CCUS     
12.3.5 Market Players              
12.3.6 SWOT Analysis            
12.3.7 Market Forecast 2026-2036
12.4     Chemical Separation and Purification         
12.4.1 Olefin/Paraffin Separation   
12.4.2 Xylene Isomer Separation     
12.4.3 Natural Gas Purification        
12.4.4 Air Separation               
12.4.5 Rare Gas Separation
12.4.6 Refrigerant Separation and Reclamation    
12.4.7 Framework-Based Membranes        
12.4.8 Market Players              
12.4.9 SWOT Analysis            
12.4.10              Market Forecast 2026-2036
12.5     Water Harvesting and Dehumidification     
12.5.1 Atmospheric Water Harvesting         
12.5.2 HVAC and Dehumidification Systems          
12.5.3 Comparison of Framework Materials            
12.5.4 Market Players              
12.5.5 SWOT Analysis            
12.5.6 Market Forecast 2026-2036
12.6     Water and Air Purification     
12.6.1 Heavy Metal Removal             
12.6.2 Organic Pollutant Removal  
12.6.3 Radioactive Waste Treatment            
12.6.4 Air Filtration and Purification              
12.6.5 Toxic Industrial Chemical (TIC) Capture      
12.6.6 Chemical Warfare Agent Degradation          
12.6.7 Market Players              
12.6.8 SWOT Analysis            
12.6.9 Market Forecast 2026-2036
12.7     Catalysis          
12.7.1 Heterogeneous Catalysis     
12.7.2 Photocatalysis             
12.7.3 Electrocatalysis           
12.7.4 Enzyme Immobilization and Biocatalysis   
12.7.5 Industrial Process Catalysis
12.7.6 Market Players              
12.7.7 SWOT Analysis            
12.7.8 Market Forecast 2026-2036
12.8     Energy Storage and Conversion        
12.8.1 Lithium-Ion Batteries               
12.8.1.1            Anode Materials          
12.8.1.2            Cathode Materials     
12.8.1.3            Solid Electrolytes        
12.8.1.4            Separator Coatings   
12.8.2 Sodium-Ion and Other Metal-Ion Batteries
12.8.3 Supercapacitors         
12.8.4 Fuel Cells        
12.8.4.1            Proton Exchange Membranes            
12.8.4.2            Catalyst Supports      
12.8.5 Thermal Energy Storage         
12.8.6 Solar Energy Applications    
12.8.7 Market Players              
12.8.8 SWOT Analysis            
12.8.9 Market Forecast 2026-2036
12.9     Biomedical Applications       
12.9.1 Drug Delivery Systems            
12.9.2 Bioimaging and Contrast Agents     
12.9.3 Biosensing and Diagnostics
12.9.4 Antibacterial Applications   
12.9.5 Tissue Engineering    
12.9.6 Biocompatibility and Toxicity Considerations         
12.9.7 Regulatory Pathway Considerations             
12.9.8 Market Players              
12.9.9 SWOT Analysis            
12.9.10              Market Forecast 2026-2036
12.10  Sensors and Electronics        
12.10.1              Chemical Sensors     
12.10.2              Gas Sensors  
12.10.3              Humidity Sensors      
12.10.4              Biosensors     
12.10.5              Electronic Devices     
12.10.6              Optoelectronics          
12.10.7              Market Players              
12.10.8              SWOT Analysis            
12.10.9              Market Forecast 2026-2036
12.11  Heat Exchangers and Thermal Management           
12.11.1              Adsorption Heat Pumps        
12.11.2              Adsorption Chillers   
12.11.3              Heat Exchanger Coatings      
12.11.4              Electronics Thermal Management 
12.11.5              Market Players              
12.11.6              SWOT Analysis            
12.11.7              Market Forecast 2026-2036
12.12  Coatings and Surface Modification
12.12.1              Protective Coatings  
12.12.2              Functional Coatings 
12.12.3              Self-Healing Coatings             
12.12.4              Antimicrobial Surfaces           
12.12.5              SWOT Analysis            
12.12.6              Market Forecast 2026-2036
12.13  Emerging and Niche Applications   
12.13.1              Quantum Computing              
12.13.2              Agriculture and Controlled Release               
12.13.3              Food Packaging          
12.13.4              Cosmetics and Personal Care           
12.13.5              Textiles and Wearables          
12.13.6              3D Printing and Additive Manufacturing     
12.13.7              Space and Defense Applications    
 
 

13          GLOBAL MARKET ANALYSIS AND FORECASTS 2026-2036             

13.1     Total Global Market   
13.1.1 Historical Market Size (2020-2025)
13.1.2 Market Size and Forecast (2026-2036)        
13.1.3 Market Growth Drivers            
13.1.4 Market Growth Inhibitors      
13.2     Market by Material Type         
13.3     Regional Market Analysis     
13.3.1 North America             
13.3.2 Europe               
13.3.3 Asia-Pacific   
 
 

14          TECHNOLOGY TRENDS AND DEVELOPMENTS      

14.1     Artificial Intelligence and Machine Learning            
14.1.1 AI in Framework Design and Discovery        
14.1.2 High-Throughput Computational Screening             
14.1.3 Machine Learning for Property Prediction  
14.1.4 Automated Synthesis Optimization
14.2     Advanced Manufacturing Technologies      
14.2.1 Continuous Flow Synthesis 
14.2.2 Robotic High-Throughput Synthesis              
14.2.3 3D Printing of Framework Materials
14.2.4 Roll-to-Roll Processing           
14.3     New Material Developments              
14.3.1 Novel Framework Chemistries          
14.3.2 Multi-Component and Mixed-Linker Frameworks
14.3.3 Defect Engineering    
14.3.4 Amorphous Framework Materials   
14.3.5 2D Framework Materials       
14.4     Integration and Device Development            
14.4.1 Membrane Technologies       
14.4.2 Monolithic Structures              
14.4.3 Coatings and Thin Films        
14.4.4 Device Integration Challenges          
14.5     Sustainability and Green Chemistry              
14.5.1 Solvent-Free Synthesis           
14.5.2 Bio-Based Linkers      
14.5.3 Recyclability and Circular Economy              
14.5.4 Life Cycle Assessment           
 
 

15          COMPANY PROFILES (45 company profiles)

16          FORMER MARKET PARTICIPANTS     

17          FUTURE OUTLOOK AND STRATEGIC RECOMMENDATIONS         

17.1     Technology Roadmap             
17.1.1 Short-Term Developments (2026-2028)     
17.1.2 Medium-Term Developments (2029-2032)
17.1.3 Long-Term Developments (2033-2036)       
17.2     Market Evolution Scenarios 
 

 

18          APPENDICES 

18.1     Appendix A: List of Abbreviations and Acronyms  
18.2     Appendix B: Glossary of Technical Terms   
 
 

19          REFERENCES

 
 

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List of Tables/Graphs

List of Tables

Table1 Classification of porous framework materials by type    
Table2 Markets and applications of porous framework materials           
Table3 Porous framework materials industry developments 2020-2025           
Table4 Current technical challenges and limitations by material type 
Table5 Production costs by material type
Table6 Porous framework materials pricing overview      
Table7 Competitive landscape overview 
Table8 Market prospects to 2036 by application
Table9 Market prospects to 2036 by material type             
Table10 Classification of porous framework materials by bonding type              
Table11 Classification of porous framework materials by crystallinity
Table12 Hybrid vs purely organic framework materials  
Table13 Summary of porous framework material properties      
Table14 Property comparison radar chart across material types             
Table15 Surface area ranges by material type (BET values)         
Table16 Pore size classifications and typical ranges        
Table17 Thermal stability comparison across material types     
Table18 Chemical stability comparison (water, acid, base)        
Table19 Mechanical properties comparison         
Table20 Gas adsorption capacities by material type        
Table21 Conductivity properties by material type              
Table22 Biocompatibility assessment by material type  
Table23 Comprehensive comparative analysis of all porous framework material types (MOFs, COFs, HOFs, ZIFs, PAFs, CTFs, CMPs, HCPs, PIMs, POCs)           
Table24 Property benchmarking matrix    
Table25 Comparison of porous framework materials vs traditional porous materials
Table26 MOFs vs zeolites comparison      
Table27 Framework materials vs activated carbon comparison              
Table28 Framework materials vs mesoporous silica comparison           
Table29 Framework materials vs conventional porous polymers            
Table30 Material selection guide by application 
Table31 Cost-performance analysis by material type      
Table32 Environmental regulations affecting porous framework materials by region 
Table33 Health and safety considerations by material type         
Table34 Regional regulatory framework summary            
Table35 SBU types and their properties    
Table36 Organic linkers and their characteristics              
Table37 Common MOF topologies and their properties 
Table38 Example MOFs and their applications    
Table39 Properties of Metal-Organic Frameworks (MOFs)           
Table40 Surface area and pore volume of selected MOFs            
Table41 Gas adsorption capacities of selected MOFs    
Table42 Thermal and chemical stability of major MOF types     
Table43 MOF functionalization strategies
Table44 Solvothermal synthesis parameters for common MOFs            
Table45 MOFs synthesized by electrochemical methods             
Table46 Microwave synthesis conditions for selected MOFs     
Table47 MOFs synthesized by mechanochemical methods       
Table48 Sonochemical synthesis parameters      
Table49 Continuous flow synthesis advantages and limitations              
Table50 MOFs synthesized at room temperature
Table51 Comparison of different synthesis methods for Metal-Organic Frameworks (MOFs)              
Table52 Scale-up challenges for MOF manufacturing    
Table53 MOF producers and production capacities         
Table54 MOF manufacturers by synthesis method           
Table55 MOF production cost breakdown              
Table56 MOF activation methods comparison    
Table57 MOF shaping methods and applications              
Table58 MOF composite types and properties     
Table59 Characterization techniques for MOFs  
Table60 Commercially available MOF products  
Table61 MOF pricing by type and quantity              
Table62 Summary of ZIF characteristics  
Table63 ZIF topologies and their zeolite analogues          
Table64 Metal ions used in ZIF synthesis 
Table65 Major ZIF types and their properties         
Table66 ZIF-8 properties and applications              
Table67 ZIF-67 properties and applications           
Table68 ZIF-90 properties and applications           
Table69 ZIF-L properties and applications              
Table70 Other noTableZIF variants              
Table71 ZIF stability under various conditions     
Table72 Water stability of ZIF types              
Table73 ZIF gas separation performance metrics               
Table74 Comparison of ZIF synthesis methods   
Table75 Aqueous synthesis conditions for ZIFs   
Table76 Summary of COF characteristics               
Table77 Elements used in COF construction        
Table78 Comparison of 2D vs 3D COFs    
Table79 COF linkage types and bond strengths  
Table80 COF types by linkage chemistry  
Table81 Boronate ester-linked COFs: properties and applications        
Table82 Imine-linked COFs: properties and applications             
Table83 Hydrazone-linked COFs: properties and applications 
Table84 Triazine-based COFs: properties and applications        
Table85 β-Ketoenamine-linked COFs: properties and applications       
Table86 Other COF linkage types  
Table87 Crystallinity of selected COFs     
Table88 Electronic properties of COFs      
Table89 Chemical stability of COFs by linkage type          
Table90 Photocatalytic COFs and their performance      
Table91 Comparison of COF synthesis methods
Table92 Solvothermal conditions for COF synthesis       
Table93 Room temperature COF synthesis conditions  
Table94 Factors affecting COF crystallinity            
Table95 COF scale-up challenges
Table96 Summary of HOF characteristics               
Table97 Hydrogen bonding motifs and their strengths    
Table98 HOFs vs MOFs vs COFs comparison       
Table99 HOF building block types and properties              
Table100 Carboxylic acid-based HOFs     
Table101 Amide-based HOFs          
Table102 Pyrazole-based HOFs     
Table103 Other HOF building units              
Table104 Solution processability of HOFs              
Table105 HOF density comparison with other frameworks         
Table106 HOF stability under various conditions               
Table107 HOF synthesis methods
Table108 Solvent effects on HOF crystallization
Table109 HOF post-synthetic modification strategies    
Table110 HOF advantages for commercialization             
Table111 HOF stability challenges               
Table112 Emerging HOF applications        
Table113 Summary of PAF characteristics             
Table114 C-C coupling reactions for PAF synthesis         
Table115 Amorphous vs ordered PAF structures
Table116 NoTablePAF types and properties          
Table117 PAF surface area records              
Table118 PAF thermal stability profiles     
Table119 Advantages of metal-free PAF composition     
Table120 PAF synthesis methods comparison    
Table121 Other cross-coupling reactions for PAF synthesis       
Table122 PAF scale-up challenges and solutions              
Table123 Summary of CTF characteristics             
Table124 Nitrogen content in CTFs vs other frameworks              
Table125 CTF types and variants  
Table126 CTF-1 properties and applications         
Table127 CTF synthesis route comparison            
Table128 Functionalized CTF types             
Table129 Nitrogen content and its effects on properties               
Table130 CTF CO₂ capture performance 
Table131 CTF catalytic applications           
Table132 CTF electronic properties             
Table133 CTF synthesis methods comparison    
Table134 Ionothermal synthesis conditions          
Table135 Microwave-assisted CTF synthesis        
Table136 Summary of CMP characteristics           
Table137 Conjugated building blocks used in CMPs        
Table138 CMP types and variants
Table139 PAE-CMP properties        
Table140 PP-CMP properties           
Table141 Other CMP types
Table142 CMP conductivity values              
Table143 CMP photocatalytic performance           
Table144 CMP sensing applications           
Table145 CMP light absorption characteristics   
Table146 CMP synthesis methods comparison  
Table147 CMP applications              
Table148 Summary of HCP characteristics            
Table149 HCP synthesis conditions           
Table150 HCP properties and applications            
Table151 Summary of PIM characteristics             
Table152 PIM structural features   
Table153 PIM membrane separation performance           
Table154 Summary of POC characteristics            
Table155 POC types and properties            
Table156 POC solubility characteristics   
Table157 Summary of SOF characteristics            
Table158 SOF assembly methods
Table159 SOF applications
Table160 Hybrid framework material types            
Table161 MOF-COF hybrid properties        
Table162 MOF-polymer composite applications
Table163 Framework-nanoparticle composite types       
Table164 Mixed-matrix membrane performance
Table165 Manufacturing approach comparison by material type            
Table166 Batch vs continuous processing trade-offs      
Table167 Solvent-based vs solvent-free synthesis comparison
Table168 Green synthesis approaches     
Table169 Scale-up challenges by material type   
Table170 Reproducibility challenges and solutions         
Table171 Quality control methods for framework materials       
Table172 Cost reduction strategies by production stage              
Table173 Manufacturing equipment requirements           
Table174 Purification methods and effectiveness             
Table175 Activation methods comparison             
Table176 Shaping methods overview         
Table177 Pelletization parameters and effects    
Table178 Membrane types and fabrication routes             
Table179 Thin film deposition methods comparison       
Table180 Monolithic framework materials              
Table181 Coating technology comparison             
Table182 Raw material costs for major framework materials     
Table183 Energy requirements by synthesis method       
Table184 Economies of scale factors        
Table185 Production cost comparison across material types   
Table186 Factors affecting demand for porous framework materials   
Table187 Market drivers by application area         
Table188 Market restraints and impact assessment       
Table189 Market opportunities by sector 
Table190 Value chain participants by stage           
Table191 Framework materials for gas storage applications      
Table192 Hydrogen storage performance by material type          
Table193 DOE hydrogen storage targets   
Table194 Current hydrogen storage technologies comparison 
Table195 Framework materials for hydrogen storage      
Table196 Market players in hydrogen storage       
Table197 Hydrogen storage market forecast         
Table198 Methane storage performance comparison    
Table199 Methane storage market forecast           
Table200 Specialty gas storage applications        
Table201 Specialty gas storage market forecast 
Table202 Comparison of carbon-capture materials         
Table203 Point source capture technologies comparison           
Table204 Post-combustion capture materials comparison        
Table205 Pre-combustion capture materials        
Table206 Industrial CO₂ sources and capture approaches         
Table207 Solid sorbent types for DAC        
Table208 Solid vs liquid sorbent DAC comparison            
Table209 DAC technology developers and production   
Table210 Carbon utilization pathways       
Table211 Framework material comparison for CCUS      
Table212 CCUS performance comparison by material type        
Table213 Market players in CCUS 
Table214 CCUS market forecast by segment        
Table215 Applications of framework materials in chemical separation              
Table216 Olefin/paraffin separation performance             
Table217 Xylene separation performance               
Table218 Natural gas purification applications   
Table219 Air separation performance        
Table220 Rare gas separation applications            
Table221 Refrigerant separation technologies     
Table222 Framework-based membrane performance    
Table223 Market players in chemical separation
Table224 Chemical separation market forecast 
Table225 Applications of framework materials in water harvesting       
Table226 Water harvesting performance by material type            
Table227 Applications of framework materials in HVAC
Table228 Water harvesting material comparison
Table229 Market players in water harvesting        
Table230 Water harvesting market forecast           
Table231 Conventional and emerging technologies for heavy metal removal 
Table232 Heavy metal adsorption performance 
Table233 Organic pollutant removal performance            
Table234 Radioactive ion capture performance  
Table235 Applications of framework materials in air filtration   
Table236 TIC capture performance             
Table237 CWA degradation performance
Table238 Market players in purification    
Table239 Purification market forecast       
Table240 Catalytic applications of framework materials              
Table241 Heterogeneous catalysis applications
Table242 Photocatalysis performance by material type 
Table243 Electrocatalysis applications    
Table244 Enzyme immobilization applications    
Table245 Industrial catalysis applications              
Table246 Market players in catalysis          
Table247 Catalysis market forecast            
Table248 Applications of framework materials in energy storage            
Table249 Framework material applications in LIBs           
Table250 Framework-derived anode materials    
Table251 Framework-derived cathode materials
Table252 Framework-based solid electrolytes     
Table253 Framework separator coatings 
Table254 Framework materials for next-gen batteries     
Table255 Framework materials for supercapacitors        
Table256 Membranes for PEM Fuel Cells 
Table257 Applications of framework materials in fuel cells         
Table258 Framework-based PEM performance   
Table259 Framework catalyst supports    
Table260 Thermal energy storage applications    
Table261 Solar energy applications            
Table262 Market players in energy storage             
Table263 Energy storage market forecast
Table264 Biomedical applications of framework materials         
Table265 Drug delivery performance          
Table266 Bioimaging applications
Table267 Biosensing applications
Table268 Antibacterial framework materials         
Table269 Tissue engineering applications              
Table270 Biocompatibility assessment    
Table271 Regulatory pathways for biomedical frameworks        
Table272 Market players in biomedical applications       
Table273 Biomedical market forecast       
Table274 Sensor applications of framework materials   
Table275 Chemical sensor performance 
Table276 Gas sensor types and performance      
Table277 Humidity sensor applications   
Table278 Biosensor applications  
Table279 Electronic device applications 
Table280 Optoelectronic applications      
Table281 Market players in sensors            
Table282 Sensors market forecast               
Table283 Applications of framework materials in heat exchangers        
Table284 Heat pump performance by material    
Table285 Adsorption chiller applications
Table286 Heat exchanger coating performance  
Table287 Electronics thermal management applications            
Table288 Market players in thermal management            
Table289 Heat exchanger market forecast             
Table290 Applications of framework materials in coatings          
Table291 Protective coating applications
Table292 Functional coating types              
Table293 Self-healing coating mechanisms          
Table294 Antimicrobial coating applications        
Table295 Coatings market forecast             
Table296 Emerging applications overview              
Table297 Quantum computing applications         
Table298 Agricultural applications              
Table299 Food packaging applications     
Table300 Cosmetics applications
Table301 Textile applications          
Table302 3D printing applications
Table303 118 Space and defense applications   
Table304 Historical market size 2020-2025          
Table305 Global market revenues 2020-2036 (low, medium, high estimates)
Table306 Market growth drivers analysis 
Table307 7 Market growth inhibitors analysis       
Table308 Market share by material type 2026 vs 2036   
Table309 North America market overview              
Table310 North America market forecast 2026-2036     
Table311 Europe market overview
Table312 Europe market forecast 2026-2036      
Table313 Asia-Pacific market overview     
Table314 Asia-Pacific market forecast      
Table315 AI/ML applications in framework science          
Table316 AI platforms for framework design         
Table317 ML models for property prediction         
Table318 Automated synthesis platforms               
Table319 Advanced manufacturing technologies overview         
Table320 Continuous flow synthesis advantages              
Table321 High-throughput synthesis capabilities              
Table322 3D printed framework applications       
Table323 Roll-to-roll processing parameters        
Table324 Emerging framework material developments  
Table325 Novel framework types  
Table326 Multi-component frameworks  
Table327 Defect engineering strategies    
Table328 Amorphous framework characteristics               
Table329 2D framework materials
Table330 Device integration approaches
Table331 Membrane device developments            
Table332 Monolithic structure applications          
Table333 Coating integration methods     
Table334 Device integration challenges and solutions   
Table335 Solvent-free synthesis methods              
Table336 Bio-based framework materials               
Table337 Recyclability considerations      
Table338 LCA results for framework materials     
Table339  Abbreviations and acronyms    
Table340 Glossary  
 
 

List of Figures

Figure1 Schematic classification of porous framework material types
Figure2 Market map: Porous framework materials            
Figure3 Bonding types in porous framework materials (coordination, covalent, hydrogen bonding)
Figure4 Key milestones in porous framework material development    
Figure5 Reticular chemistry design principles      
Figure6 Schematic of zeolite structure      
Figure7 Decision tree for porous framework material selection
Figure8 Examples of typical metal-organic frameworks
Figure9 Schematic drawing of a metal-organic framework (MOF) structure     
Figure10 Common secondary building units (SBUs) in MOFs    
Figure11 Common organic linkers used in MOF synthesis           
Figure12 MOF topology examples
Figure13 Representative MOFs      
Figure14 MOF synthesis methods overview           
Figure15 Solvothermal synthesis of MOFs              
Figure16 Hydrothermal synthesis of metal-organic frameworks             
Figure17 Continuous flow synthesis schematic  
Figure18 Spray drying process for MOF production          
Figure19 Layer-by-layer MOF thin film growth      
Figure20 Technology readiness levels for MOF synthesis methods        
Figure21 MOF downstream processing flowchart              
Figure22 MOF supply chain schematic     
Figure23 SWOT analysis: Metal-Organic Frameworks    
Figure24 ZIF structure showing zeolite-like topology       
Figure25 ZIF classification within MOF family      
Figure26 Metal-imidazolate bonding geometry    
Figure27 ZIF-8 crystal structure      
Figure28 ZIF-67 crystal structure   
Figure29 ZIF-L 2D structure               
Figure30 Continuous flow ZIF production schematic      
Figure31 Covalent organic frameworks (COFs) schematic representation        
Figure32 2D COF layer stacking structures             
Figure33 COF linkage formation reactions              
Figure34 Boronate ester linkage formation             
Figure35 Imine linkage formation (Schiff base condensation)   
Figure36 β-Ketoenamine linkage formation and stability              
Figure37 COF crystallinity characterization (PXRD patterns)      
Figure38 Mechanochemical COF synthesis          
Figure39 Interfacial COF membrane synthesis    
Figure40 SWOT analysis: Covalent Organic Frameworks              
Figure41 HOF structure schematic              
Figure42 Hydrogen bonding in HOFs          
Figure43 Common hydrogen bonding motifs in HOFs     
Figure44 HOF building block examples    
Figure45 DAT-based HOFs 
Figure46 HOF solution processing and recrystallization
Figure47 HOF regeneration process            
Figure48 SWOT analysis: Hydrogen-Bonded Organic Frameworks         
Figure49 PAF structure schematic
Figure50 C-C bond formation reactions in PAFs  
Figure51 PAF-1 structure and properties  
Figure52 PAF functionalization strategies
Figure53 CTF structure schematic
Figure54 Triazine ring formation mechanism        
Figure55 CTF-1 structure     
Figure56 CTF synthesis routes        
Figure57 CTF CO₂ adsorption isotherms  
Figure58 Ionothermal CTF synthesis          
Figure59 Acid-catalyzed CTF synthesis    
Figure60 SWOT analysis: Covalent Triazine Frameworks              
Figure61 CMP structure schematic             
Figure62 π-Conjugated backbone structures in CMPs   
Figure63 Origin of microporosity in CMPs
Figure64 Poly(aryleneethynylene) CMP structure               
Figure65 Poly(phenylene) CMP structure 
Figure66 CMP photocatalysis mechanism             
Figure67 CMP synthesis via Sonogashira-Hagihara coupling    
Figure68 CMP synthesis via Suzuki coupling         
Figure69 HCP structure schematic              
Figure70 SWOT analysis: Hypercrosslinked Polymers    
Figure71 PIM structure schematic
Figure72 PIM contorted backbone structure          
Figure73 PIM membrane structure               
Figure74 SWOT analysis: Polymers of Intrinsic Microporosity    
Figure75 POC structure examples
Figure76 POC cage formation         
Figure77 POC solution processing               
Figure78 SWOT analysis: Porous Organic Cages
Figure79 SOF structure schematic               
Figure80 SOF non-covalent interactions 
Figure81 MOF-COF hybrid structure           
Figure82 Hydrogen storage schematic      
Figure83 NuMat's ION-X cylinders
Figure84 SWOT analysis: Framework materials in gas storage and transport  
Figure85 Point source capture schematic               
Figure86 Schematic of Climeworks DAC system
Figure87 SWOT analysis: Framework materials in carbon capture and storage             
Figure88 Refrigerant reclamation process              
Figure89 Molecular sieving membrane     
Figure90 SWOT analysis: Framework materials in chemical separation             
Figure91 Schematic of framework-based device for water harvesting 
Figure92 Atmospheric water harvesting process
Figure93 MOF-based cartridge for air conditioner             
Figure94 SWOT analysis: Framework materials in water harvesting      
Figure95 Air filtration mechanisms              
Figure96 SWOT analysis: Framework materials in air and water filtration          
Figure97 Photocatalysis mechanisms      
Figure98 SWOT analysis: Framework materials in catalysis        
Figure99 MOF composite membranes      
Figure100 SWOT analysis: Framework materials in energy storage        
Figure101 Drug delivery mechanisms       
Figure102 SWOT analysis: Framework materials in biomedicine             
Figure103 SWOT analysis: Framework materials in sensors       
Figure104 Framework-coated heat exchanger     
Figure105 Adsorption heat pump schematic        
Figure106 SWOT analysis: Framework materials in heat exchangers    
Figure107 SWOT analysis: Framework materials in coatings      
Figure108 Continuous flow reactor designs          
Figure109 Technology roadmap 2026-2036          

 

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