金属有機構造体（MOFs）市場規模・シェア分析 - 成長トレンドと予測（2026年～2031年）

グローバル金属有機構造体（MOFs）市場のトレンドとインサイト

炭素回収と産業脱炭素化の展開

炭素価格制度、ネットゼロへのコミットメント、および吸着材コストの改善が、金属有機構造体（MOFs）市場における需要を支えています。金属有機構造体の固体吸着材システムは、液体アミン代替品よりも再生エネルギーが少なくて済む場合があり、湿潤排ガス流に対する水分除去前処理を回避できます。これにより、セメントキルン、ボイラー、エタノール発酵槽への適用が可能となります。Svante Technologiesは2025年5月、ブリティッシュコロンビア州バーナビーのRedwood施設を稼働させ、年間1,000万メトリックトンの二酸化炭素回収を支援するフィルターを供給する能力を持ちます。神戸製鋼、Atomis、長瀬産業は2026年4月に日本初の実用規模の金属有機構造体による二酸化炭素回収実証（1日30キログラム）を完了し、2026年度中にメトリックトン規模の試験を計画しています。これらのプロジェクトは、金属有機構造体（MOFs）市場において、材料試験から信頼性の高いフィルター供給と操業能へと調達の関心を移行させています。

エネルギー効率の高いガス分離・精製

金属有機構造体（MOFs）市場は、ガス分離・精製におけるエネルギー使用削減の必要性から恩恵を受けています。多変量アルミニウム系構造体は、二酸化炭素容量とメタン選択性の両方を実証し、従来の多孔質固体の制約に対処しました。2026年の研究では、体積比で90%以上の金属有機構造体を含む準純粋ZIF-67膜の連続ロールツーロール製造が実証されました。この膜は、プロピレン・プロパン、エチレン・エタン、二酸化炭素・窒素の分離性能を達成しました。HKUST-1などの銅系材料は二酸化炭素・窒素の選択性を確立していますが、微量汚染物質を含む湿潤ガス流においてもこの性能を維持する必要があります。Numat Technologiesは超高純度特殊ガス向けの大気圧以下のガス供給システムを実証しており、このユースケースが金属有機構造体（MOFs）市場において商業的な関連性を持つことを示しています。

水素および代替ガス貯蔵の認定

水素および代替ガス貯蔵の認定は、金属有機構造体（MOFs）市場の最終用途を拡大する可能性があります。ニッケル系構造体は水素の重量容量3.7 wt%を達成しつつ、触媒的な二酸化炭素環状付加反応も支援しました。フレキシブルな亜鉛ジピラゾレート材料は、298ケルビンにおいて標準温度・圧力条件下で1立方センチメートルあたり225立方センチメートルのメタン貯蔵作動容量を達成しました。二金属ジルコニウム・ハフニウムUiO-66変種も単一金属材料に対して水素吸着の向上を示しました。Promethean Particlesは2025年11月に欧州のエネルギー貯蔵顧客に4メトリックトンの金属有機構造体を出荷しました。商業量は、水素システムが金属有機構造体（MOFs）市場での認定を完了する間、天然ガスおよびプロピレン・プロパン貯蔵に集中し続ける可能性が高いです。

AI支援による発見と用途特化型MOF設計

人工知能支援による開発は、新たな候補材料が金属有機構造体（MOFs）市場に参入する方法を変えています。大規模言語モデル、拡散アルゴリズム、ハイスループット合成により、網状化学の概念から合成候補材料への移行に要する時間を短縮できます。IBM Researchは2025年のNeurIPSにおいて、データが限られている場合の物性予測を改善するためのGranite大規模言語モデルフレームワークを発表しました。計算設計により、合成前に細孔寸法を調整し、水安定性を評価することができます。大気水収穫向けのアンサンブルモデルは、88の実験等温線を使用して外部構造体に対してR二乗値0.95を達成しました。予測された材料は依然として金属有機構造体（MOFs）市場において多サイクルの性能データを必要とするため、実験的検証と産業認定は引き続き必要です。

リンカー、溶媒、制御プロセスの高コスト

高い材料・加工コストが、金属有機構造体（MOFs）市場における広範な普及を引き続き制限しています。カルボキシレート系リガンドおよび窒素複素環化合物は、高性能材料の合成コストの大部分を占めています。ジメチルホルムアミドなどの高沸点溶媒は廃液処理要件も生じさせます。AirJouleとBASFが達成したコスト削減は、産業エンジニアリングが特定の構造体の経済性を改善できることを示しています。しかしその経験は、専門リンカー価格が依然として高い大多数の構造体組成には適用されていません。したがって、研究グレードの原料を購入する新規参入者は、より大規模な調達パートナーシップを確保するまでコスト面で不利な立場に置かれます。

湿気および過酷条件下での安定性の欠如

湿気安定性は、金属有機構造体（MOFs）市場における中心的な技術的制約として残っています。銅系HKUST-1および亜鉛系等網状金属有機構造体（IRMOFs）は湿潤条件下で劣化する可能性があり、直接空気回収、湿潤排ガス精製、水処理への使用が制限されます。2026年の研究では、水が金属-リガンド結合の開裂を通じて特定の構造体を不安定化させる一方、水素結合ネットワークを通じて他の構造体を安定化させることが判明しました。機械学習モデルは水安定性のスクリーニングに活用できますが、産業用途では依然として多サイクル試験が必要です。ジルコニウム系UiO-66は200度摂氏までの温度で7日間の水蒸気安定性を実証しましたが、そのリンカーコストが広範な代替を制限しています。重要な用途の購買者は、したがって長期安定性の証拠に裏付けられた限られた構造体グループを優先します。

*当社の予測では、推進要因および抑制要因の影響を加算的ではなく方向性のあるものとして扱います。影響予測は、ベースライン成長、構成効果、および変数間の相互作用を反映しています。

セグメント分析

製品タイプ別：銅系MOFsの規模優位性と亜鉛系MOFsの勢い拡大

銅系MOFsは2025年の売上高の38.42%を占めました。その地位は、十分に特性評価された合成プロトコル、入手しやすい銅塩原料、および二酸化炭素・窒素と二酸化炭素・メタンにわたる選択性を反映しています。銅（II）の開放金属サイトはルイス酸結合を提供し、選択的な二酸化炭素吸収を支援します。このメカニズムは結晶学的レベルでは信頼性が高いものの、炭素回収に関連する湿潤産業条件下では低下する可能性があります。これらの性能条件が産業システムの製品選択に影響を与えています。

亜鉛系MOFsは、金属有機構造体（MOFs）市場において2031年にかけてCAGR 22.34%で成長すると予測されています。その成長はCALF-20と結びついており、BASFがSvante Technologiesの炭素回収プログラム向けに製造しています。この展開により、亜鉛系材料は学術的な参照材料から産業調達のベンチマークへと移行しました。鉄系MOFsは低コストの原料と光化学反応およびフェントン型反応における触媒活性を提供します。ジルコニウム系変種は過酷な産業環境に対する湿気・熱耐性を提供し、規制が実証済みの性能を要求する場合、その信頼性が高い初期材料コストを上回ることがあります。

形態別：粉末の実用的現実と膜・薄膜のスケールアップ加速

粉末は2025年の売上の61.08%を占めました。実験室合成、プロセス開発、充填床吸着システムの中心的存在であり続けました。粉末は取り扱いが困難で、制御されない圧力降下を生じさせ、労働安全上の懸念を引き起こす可能性があります。これらの制限が、より実用的な形態への需要を支えています。顆粒・ペレットは充填床吸着材への直接的な経路を提供します。

膜・薄膜は、金属有機構造体（MOFs）市場において2031年にかけてCAGR 24.83%で成長すると予測されています。準純粋ZIF-67膜の連続ロールツーロール製造は、産業用モジュール生産への潜在的な経路を実証しました。このプロセスは、プロピレン・プロパン、エチレン・エタン、二酸化炭素・窒素にわたるベンチマーク分離を達成しました。ペレット化によりブルナウアー・エメット・テラー表面積が最大50%低下する可能性がありますが、グリーンバインダーはキログラム規模のペレットバッチでガス吸収量の90%以上を維持しました。バインダーと製造方法の改善により、粉末と展開可能な形態の性能差が縮小しています。

合成方法別：溶熱・水熱合成の二重的地位と新興のスケーラブル代替手法

溶熱・水熱合成は2025年の売上高の55.47%を占め、2031年にかけてCAGR 25.06%で成長すると予測されています。その二重的な地位は、確立されたスケールアップの知見と広範な産業認定データの基盤を反映しています。顧客の親しみやすさと既存のサプライチェーンも、この経路で製造された材料を支持しています。これらの条件により、購買者にとって代替経路への切り替えがより困難になっています。したがって、金属有機構造体産業は商業供給において引き続き溶熱・水熱生産に依存しています。

Promethean Particlesの連続フロー水熱反応器は1時間あたり100キログラムの材料を製造でき、2025年11月の4メトリックトン出荷は商業量の供給を実証しました。メカノケミカル合成は溶媒使用と関連廃液処理を排除しつつ、常温で操業します。マイクロ波支援合成は反応時間を短縮し、膜・薄膜用途向けにより均一な結晶サイズを生産できます。超音波化学的手法は、拡散感応型センサーや薬物放出用途に使用されるナノサイズ粒子向けのニッチな選択肢として残っています。これらの代替手法は特定のプロセスおよび製品ニーズに対応していますが、確立された経路に取って代わるには至っていません。

用途別：ガス貯蔵・分離の確立された基盤と炭素回収の成長プレミアム

ガス貯蔵・分離は2025年の売上高の34.51%を占めました。このセグメントは、既存の吸着システム内での性能向上材料としての金属有機構造体の使用を反映しています。Numat TechnologiesのION-X大気圧以下ガス供給システムは半導体ドーパントガス用途に対応しています。同社は2025年にこの用途向けに年間100メトリックトン以上の金属有機構造体を製造しました。このユースケースは、商業的普及における純度管理と信頼性の高い供給の役割を示しています。

炭素回収は2031年にかけてCAGR 24.43%で成長すると予測されています。Svanteの施設、実用規模の日本での実証、および低二酸化炭素濃度での性能がこの軌道を支えています。触媒は調整可能な活性サイトと細孔閉じ込めを活用し、銅・亜鉛系構造体は二酸化炭素から環状炭酸塩への変換への使用が示されています。水処理は微量微汚染物質除去と重金属封鎖のための吸着を活用します。進化する排水基準がこの用途における実証済み材料への需を生み出しています。

地域分析

アジア太平洋は2025年の売上高の35.04%を占めました。中国の統合された化学基盤は、金属塩・有機リンカーからガス分離・触媒用途まで広がっています。韓国、日本、台湾は密度の高い半導体製造基盤を加えています。神戸製鋼、Atomis、長瀬産業は2026年4月に日本初の実用規模の金属有機構造体による二酸化炭素回収実証（1日30キログラム）を完了し、2026年度中にメトリックトン規模の試験を計画しています^{[1]神戸製鋼、「コベルコ、Atomis、長瀬産業が1日30kgの規模でMOFsを用いたCO₂回収の実証を完了」、神戸製鋼、kobelco.co.jp.}。インドの製薬・水処理セクターは、追加的な発展途上の需要源を提供しています。

北米は、炭素回収投資と半導体需要に支えられ、金属有機構造体（MOFs）市場において2031年にかけてCAGR 22.81%で成長すると予測されています。SvanteのRedwood施設は、金属有機構造体コーティングフィルターの北米生産拠点として機能しています。AirJoule Technologiesは2026年6月にAirJoule Primeを発表し、2026年7月にニューヨーク州ニスカユナのGE VernovaのフロンティアキャンパスにAirJoule Coreを展開しました^{[2]AirJoule Technologies、「AirJoule TechnologiesがGE Vernovaの新先端研究センター・フロンティアキャンパスにAirJoule Coreシステムを展開」、AirJoule Technologies、airjouletech.com}。カナダ天然資源省は2026年にSvanteに対してフィルター耐久性の検証のための資金を提供しました。政府支援は初期商業プロジェクトのリスク資本を軽減することができます。

欧州では、ドイツが産業化学基盤と成熟した脱炭素化要件により強固な国内的地位を保持しています。novoMOFは2025年4月に産業用二酸化炭素回収プロジェクト向けに440万スイスフラン（490万米ドル相当）を確保し、Promethean Particlesは2025年11月に欧州のガス貯蔵顧客に4メトリックトンを出荷しました。南米、中東・アフリカは依然として小規模な市場ですが、乾燥地帯では炭素回収や半導体用途とは別に大気水収穫需要を支える可能性があります。