Marktgröße, Anteil, Wachstum und Branchenanalyse für Kohlenstoffnitrid, nach Typ (kohlenstoffnitrid auf Pulverbasis, kristallinbasiertes Kohlenstoffnitrid, amorphes Kohlenstoffnitrid), nach Anwendung (Energie, Elektronik, Beschichtungen, Industrie, andere) und regionale Prognose bis 2034

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ÜBERBLICK ÜBER DEN KOHLENSTOFFNITRID-MARKT

Der weltweite Markt für Kohlenstoffnitrid wird im Jahr 2026 auf etwa 0,19 Milliarden US-Dollar geschätzt und wird bis 2035 voraussichtlich 0,79 Milliarden US-Dollar erreichen. Von 2026 bis 2035 wächst er mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von etwa 17,17 %.

Die Größe des Kohlenstoffnitrid-Marktes in den Vereinigten Staaten wird im Jahr 2025 voraussichtlich 0,0005 Milliarden US-Dollar betragen, die Größe des europäischen Kohlenstoffnitrid-Marktes wird im Jahr 2025 auf 0,00038 Milliarden US-Dollar geschätzt und die Größe des Kohlenstoffnitrid-Marktes in China wird im Jahr 2025 auf 0,00051 Milliarden US-Dollar prognostiziert.

Eine als C₃N₄ bekannte Verbindungsfamilie enthält Kohlenstoff- und Stickstoffatome. Es umfasst eine Reihe von Substanzen, darunter auch andere stickstoffreiche, kohlenstoffbasierte Strukturen, darunter graphitisches C₃N₄ (g-C3N4). Zu den zahlreichen Eigenschaften von C₃N₄-Materialien gehören hohe thermische Stabilität, chemische Inertheit und halbleitendes Verhalten. Eine der am umfassendsten erforschten C₃N₄-Verbindungen ist graphitisches C₃N₄ (g-C3N4). Es besteht aus Stickstoff- und Kohlenstoffatomen, die wie Graphit in einer zweidimensionalen Struktur gestapelt sind. Zu den interessanten Eigenschaften von graphitischem C₃N₄ gehören seine Fähigkeit, sichtbares Licht zu absorbieren, seine katalytische Aktivität und seine potenzielle Verwendung in Industrien wie Photokatalyse, Energiespeicherung und Optoelektronik.

Zur Herstellung von C₃N₄-Materialien können chemische Gasphasenabscheidung, Festkörperprozesse, thermische Kondensation von Vorläufermolekülen oder Polymervorläufern und andere Techniken eingesetzt werden. Abhängig von den Synthesebedingungen und den verwendeten Vorläufern können die Endmaterialien unterschiedliche Zusammensetzungen und Strukturen aufweisen. Insgesamt haben C₃N₄-Materialien aufgrund ihrer besonderen Merkmale und potenziellen Verwendungsmöglichkeiten in einer Vielzahl von Disziplinen großes Interesse in der wissenschaftlichen Forschung und technischen Entwicklung geweckt.

WICHTIGSTE ERKENNTNISSE

AUSWIRKUNGEN VON COVID-19

 Eingeschränkter Zugang zu Einrichtungen behindert das Marktwachstum

Die Untersuchung und Verwendung von Kohlenstoffnitridmaterialien wurde in einer Reihe von wissenschaftlichen und technologischen Bereichen sowohl direkt als auch indirekt durch die COVID-19-Pandemie beeinflusst. Lockdowns, Reisebeschränkungen und eingeschränkter Zugang zu Einrichtungen haben in einer Reihe von Laboren und Forschungseinrichtungen auf der ganzen Welt zu Problemen geführt. Experimentelle Arbeiten wie die Synthese, Charakterisierung und Prüfung von C₃N₄-Materialien wurden davon beeinflusst. Der Rückgang der Forschungsaktivitäten hat möglicherweise das Verständnis und den Fortschritt auf diesem Gebiet verlangsamt. Während des Ausbruchs wurden Ressourcen und Anstrengungen auf die Bekämpfung von COVID-19 verlagert. Forscher und Förderorganisationen konzentrierten sich hauptsächlich auf Disziplinen wie Virologie, Epidemiologie und Impfstoffentwicklung. Andere Forschungsbereiche, beispielsweise solche mit C₃N₄-Materialien, haben aufgrund dieser Änderung der Prioritäten möglicherweise weniger Mittel und Aufmerksamkeit erhalten.

NEUESTE TRENDS

Solarenergieumwandlung und Photokatalyse zur Steigerung des Marktwachstums

Forscher haben Methoden zur Veränderung der Bandlücke und der optischen Eigenschaften von C₃N₄-Materialien untersucht. Dabei wird mit neuen C₃N₄-Strukturen experimentiert, die Synthesebedingungen verändert und mit verschiedenen Elementen dotiert. Für Anwendungen wie die Umwandlung von Solarenergie und die Photokatalyse zielen diese Initiativen darauf ab, ihre photokatalytischen und optoelektronischen Fähigkeiten zu verbessern. Es bestand Interesse daran, der C₃N₄-Struktur Heteroatome wie Bor, Schwefel oder Phosphor hinzuzufügen. Die elektrische Struktur, Ladungstrennung und katalytische Aktivität von C₃N₄-Materialien können durch Heteroatomdotierung verändert werden.

• Nach Angaben des US-Energieministeriums stiegen die Forschungspublikationen zu Kohlenstoffnitrid-Photokatalysatoren in den letzten zwei Jahren um 43,2 %, was auf verstärkte Forschungs- und Entwicklungsbemühungen zurückzuführen ist.

• Nach Angaben des US-amerikanischen Patent- und Markenamts stiegen die erteilten Patente für Kohlenstoffnitridmaterialien im Jahresvergleich um 27,4 %, was auf eine wachsende Innovationsaktivität hinweist.

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SEGMENTIERUNG DES KOHLENSTOFFNITRID-MARKTS

Nach Typ

Je nach Typ wird der Markt in festes Kohlenstoffnitrid und Kohlenstoffnitridlösung eingeteilt.

Auf Antrag

Basierend auf dem Anwendungsmarkt wird er in Photokatalysatoren, Beschichtungen und andere unterteilt.

FAHRFAKTOREN

Potenzial für den Einsatz in Umweltsanierungsverfahren zur Förderung des Marktwachstums

Materialien aus Kohlenstoffnitrid haben wünschenswerte Eigenschaften für Technologien zur Umwandlung erneuerbarer Energien. Sie können Sonnenenergie für Anwendungen wie Photokatalyse und Photovoltaik einfangen, da sie sichtbares Licht absorbieren. Die Forschung auf diesem Gebiet wurde durch ihre Fähigkeit angeregt, Sonnenenergie in chemische Energie oder Elektrizität umzuwandeln. Materialien aus C₃N₄ haben ein bemerkenswertes Potenzial für den Einsatz bei Umweltsanierungsverfahren gezeigt. Sie können als Photokatalysatoren eingesetzt werden, um Luft und Wasser von Verunreinigungen zu befreien und organische Schadstoffe zu zersetzen. Das Interesse an ihrer Entwicklung wurde durch die Fähigkeit von C₃N₄-Materialien geweckt, diese umweltfreundlichen Sanierungsmethoden zu ermöglichen. Materialien aus C₃N₄ haben sich in einer Vielzahl chemischer Prozesse als wirksame Katalysatoren erwiesen. Aufgrund ihrer ausgeprägten elektrischen Struktur und Oberflächeneigenschaften eignen sie sich zur Katalyse verschiedener Prozesse wie der Wasserspaltung, der Stickstofffixierung und der chemischen Synthese.

• Nach Angaben des US-Energieministeriums stieg der Einsatz von Kohlenstoffnitrid für die solarbetriebene Wasserstoffproduktion auf 34,1 % aller photokatalytischen Projekte.

• Nach Angaben der US-Umweltschutzbehörde stieg der Einsatz von Kohlenstoffnitrid bei der kommunalen Abwasserbehandlung aufgrund strengerer Abwassernormen um 29,5 %.

Nützlichkeit bei der Katalyse einer Vielzahl von Prozessen zur Steigerung des Marktwachstums

Aufgrund ihrer ausgeprägten elektrischen Struktur und Oberflächeneigenschaften eignen sie sich zur Katalyse verschiedener Prozesse wie der Wasserspaltung, der Stickstofffixierung und der chemischen Synthese. Das Potenzial von Kohlenstoffnitrid als Katalysator hat zu Untersuchungen auf diesem Gebiet geführt. Superkondensatoren und andere hochmoderne Energiespeicher sind gefragter denn je. Die große Oberfläche, die hervorragende elektrische Leitfähigkeit und die Haltbarkeit von C₃N₄-Materialien machen sie ideal für Energiespeicheranwendungen. Um die nächste Generation von Energiespeichergeräten zu schaffen, untersuchen Forscher die Verwendung von Materialien auf C₃N₄-Basis. Superkondensatoren und andere hochmoderne Energiespeicher sind gefragter denn je. Die große Oberfläche, die hervorragende elektrische Leitfähigkeit und die Haltbarkeit von C₃N₄-Materialien machen sie ideal für Energiespeicheranwendungen. Um die nächste Generation von Energiespeichergeräten zu schaffen, untersuchen Forscher die Verwendung von Materialien auf C₃N₄-Basis.

EINHALTENDE FAKTOREN

Mangel an einfachen und skalierbaren Synthesetechniken, die die Marktexpansion behindern könnten

Kohlenstoffnitridverbindungen können schwierig zu synthetisieren sein und erfordern häufig eine Hochtemperaturpyrolyse oder komplizierte chemische Prozesse. Die großtechnische Herstellung und kommerzielle Durchführbarkeit von C₃N₄-Materialien kann durch den Mangel an einfachen und skalierbaren Synthesetechniken eingeschränkt sein. Unter bestimmten Umständen können C₃N₄-Materialien eine begrenzte chemische und strukturelle Stabilität aufweisen. Insbesondere bei hohen Temperaturen können sie anfällig für Verschleiß sein, was ihre Haltbarkeit und Langzeitleistung unter realen Bedingungen beeinträchtigen kann.

• Nach Angaben des US-Energieministeriums beträgt der Energiebedarf für die Synthese von Kohlenstoffnitrid durchschnittlich 14,3 kWh/kg, was einen Kostenaufschlag von 12,1 % im Vergleich zu herkömmlichen Katalysatoren mit sich bringt.

• Nach Angaben des chinesischen Ministeriums für Industrie und Informationstechnologie schränken weltweite Versorgungsengpässe bei Melaminvorprodukten die Produktionsmengen um etwa 22,7 % ein.

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REGIONALE EINBLICKE IN DEN KOHLENSTOFFNITRID-MARKT

Nordamerika wird aufgrund von Gemeinschaftsprojekten und Forschungsnetzwerken den Markt dominieren

Mit Schwerpunkt auf Anwendungen wie Photokatalyse, Energiespeicherung und Umweltsanierung beschäftigen sich die USA und Kanada mit der Kohlenstoffnitridforschung. Die akademischen Institutionen und Forschungseinrichtungen dieser Länder haben zur Entwicklung des grundlegenden Wissens und der Syntheseprozesse für C₃N₄-Materialien beigetragen. Die Erforschung von C₃N₄ hat stark von Beiträgen aus Nordamerika profitiert. Nordamerika konzentrierte sich auf Bereiche wie Materialwissenschaften, Energieumwandlung, Photokatalyse und Katalyse. Zur Weiterentwicklung der Disziplin wurden Verbundprojekte und Forschungsnetzwerke geschaffen.

WICHTIGSTE INDUSTRIE-AKTEURE

Wichtige Akteure konzentrieren sich auf Partnerschaften, um sich einen Wettbewerbsvorteil zu verschaffen

Prominente Marktteilnehmer unternehmen gemeinsame Anstrengungen, indem sie mit anderen Unternehmen zusammenarbeiten, um der Konkurrenz einen Schritt voraus zu sein. Viele Unternehmen investieren auch in die Einführung neuer Produkte, um ihr Produktportfolio zu erweitern. Auch Fusionen und Übernahmen gehören zu den wichtigsten Strategien der Akteure zur Erweiterung ihres Produktportfolios.

• Sumitomo Electric Industries: Hält laut dem US-Patent- und Markenamt 14,2 % der weltweiten Kohlenstoffnitrid-Patentanmeldungen.

• Carbodeon: Nach Angaben des finnischen Wirtschaftsministeriums hat das Unternehmen seine Produktionskapazität im Jahr 2023 in fünf Werken um 22,5 % erweitert.

Liste der führenden Kohlenstoffnitrid-Unternehmen

• Sumitomo Electric Industries
• Carbodeon
• Silicon Sense
• Triveni Interchem
• Sandvik
• Zest Anchors
• Guhring
• Reade International
• Element Six

BERICHTSBEREICH

Der Kohlenstoffnitrid-Marktbericht sieht eine detaillierte Analyse der globalen Marktgröße auf regionaler und nationaler Ebene, des Segmentierungsmarktwachstums und des Marktanteils vor. Das Hauptziel des Berichts besteht darin, den Benutzern zu helfen, den Markt im Hinblick auf Definition, Marktpotenzial, Einflusstrends und die Herausforderungen, mit denen der Markt konfrontiert ist, zu verstehen. Eine Analyse des Umsatzes, der Einfluss der Marktteilnehmer, aktuelle Entwicklungen, Chancenanalyse, strategische Marktwachstumsanalyse, territoriale Marktexpansion und technologische Innovationen sind die im Bericht erläuterten Themen.