研发多孔金属有机框架材料（MOF），三位科学家获2025年诺贝尔化学奖

海川老鱼 · 发表于 2025-10-10 08:10:44

加入千万技术人社群

您需要登录才可以下载或查看，没有账号？注册

x

10月8日，瑞典皇家科学院宣布，将2025年诺贝尔化学奖授予日本京都大学教授北川进（Susumu Kitagawa）、澳大利亚墨尔本大学教授理查德·罗布森（Richard Robson）和美国加州大学伯克利分校教授奥马尔·亚吉（Omar M. Yaghi），以表彰他们“在金属有机框架材料开发“方面作出的贡献。

三位获奖者开发了一种新的分子结构形式，具有超大空间的分子结构，气体及其他化学物质可其中流动。这类多孔材料称为金属有机框架材料（MOF）。通过改变MOF中使用的构建模块，化学家可以设计它们来捕获和储存特定物质。MOF还可以驱动化学反应或传导电流。

诺贝尔化学奖委员会主席海纳·林克表示，金属有机框架具有巨大的潜力，为定制具有新功能的材料带来了以前无法预见的机会。

1989年，理查德·罗布森尝试以一种新的方式利用原子的固有特性。他将带正电荷的铜离子与“四臂状”分子结合：该分子的每个“臂端”都带有一个对铜离子具有吸引力的化学基团。二者结合后形成了一个结构规整、内部空旷的晶体，宛如一颗布满无数空腔的钻石。

罗布森立即认识到该分子结构的潜力，但这种结构不稳定，容易坍塌。北川进和奥马尔·亚吉为这种构建方法提供了坚实的基础：1992年至2003年间，他们分别取得了一系列革命性的发现。北川进证明气体可以在这些结构中自由进出，并预测金属有机框架材料可被设计为柔性材料；亚吉则制造出了一种非常稳定的金属有机框架材料，并证明可以通过合理设计对其进行改造，赋予其新的理想特性。

在获奖者取得开创性发现之后，化学家们已经制造了数以万计的MOF。其中一些可能有助于解决人类面临的一些最大挑战，包括从水中分离PFAS、分解环境中的微量药物、捕获二氧化碳或从沙漠空气中收集水。

登录/注册后可看大图

海川老鱼 · 发表于 2025-10-10 15:11:29