“新材料革命”：三位科学家因金属有机骨架获2025年诺贝尔化学奖

【路德社·简讯 ET 2025年10月8日】

2025年诺贝尔化学奖授予三位科学家，以表彰他们在金属有机骨架（Metal-Organic Frameworks, MOFs）开发领域的贡献。金属有机骨架材料的开发，为化学家们设计和创造具有精确性能的多孔材料提供了前所未有的工具，有望在能源、环境治理、存储和催化等领域带来革命性的突破。

• 2025年诺贝尔化学奖得主
  • 北川进 (Susumu Kitagawa)，日本京都大学
  • 理查德·罗布森 (Richard Robson)，澳大利亚墨尔本大学
  • 奥马尔·M·亚吉 (Omar M. Yaghi)，美国加州大学伯克利分校

• 金属有机骨架 (MOFs) 是什么？
  • MOFs 是一种新型的分子结构，由金属离子作为“基石”，通过有机（含碳）分子长链将其联结起来，共同构成含有大量空腔的晶体结构。
  • 这些结构具有极高的孔隙率和巨大的比表面积，类似于一个充满无数空腔的钻石。分子可以在这些大空腔中自由流动。

• MOFs 具有巨大的潜力，可用于定制化新材料并赋予其新功能。
  • 捕获二氧化碳（CO2​）：
    • MOFs 是高效的吸附剂，能够选择性地从废气或大气中捕获二氧化碳，这是碳捕集、利用与封存（CCUS）技术的关键。
  • 储存气体：
    • 可用于储存氢气等能源气体，有助于发展清洁能源技术。
    • 也可用于储存有毒气体，例如捕获温室效应极强的六氟化硫，其温室效应是二氧化碳的 22800 倍。
  • 水收集与净化
    • 研究人员已利用 MOFs 从沙漠空气中收集水分。
    • 它们还能用于从水中提取污染物，例如过滤 PFAS 化学品、分解药物残留以及去除重金属离子等。
  • 催化化学反应
    • MOFs 可以作为催化剂，驱动特定的化学反应，包括 CO2​ 的转化。