三位科学家因研究和发展金属-有机框架获得2025年诺贝尔化学奖,该结构未来可能用于从地球大气中吸收温室气体。
2025年10月8日,诺贝尔委员会宣布将2025年诺贝尔化学奖授予了铃木 北川、理查德·罗布森博士和奥马尔·M.雅基博士,因他们开发的新型分子结构能够在其中捕捉大量气体,这可能为从大气中吸收温室气体或从沙漠环境中收集水分铺平道路。
奖项委员会主席海因·林科尔特形容这一称为“金属-有机框架”(metal-organic framework - MOF)的结构犹如《哈利·波特》系列电影中的无底袋或《玛丽·波平斯》的神奇手提包,外观看似小巧,却能容纳大量物品。
另外,88岁的罗布森博士隶属于澳大利亚墨尔本大学,74岁的北川博士在日本京都大学,60岁的雅基博士与加州大学伯克利分校相关联。
三位科学家各自独立工作,但几十年来互相合作并推动彼此的进展,这一研究起始于罗布森在20世纪80年代的工作。
他们设计了稳定的原子结构,保留了特定大小的“孔隙”,能使气体或液体进出。这些结构如同高效能的海绵,可以储存大量水分。
这种孔隙可以根据科学家或工程师想要储存的特定分子尺寸进行调整,无论是水、二氧化碳还是甲烷。
来自伦敦皇家学院的计算化学家金·杰尔福斯表示:“这类控制在化学上相对少见”,“对于气体储存来说确实非常高效。”
这种金属-有机框架通过将金属节点和有机棒结合,如同玩具中的可互换积木小块,形成高度有序的空间和巨大的内部表面积。
杰尔福斯举例称,仅几克的金属-有机框架可能拥有如同足球场一样大的表面积,能够用于捕捉气体分子。
美国化学协会主席多萝西·菲利普斯女士指出:“如果你能捕捉到毒气,就能解决全球性问题。”
目前,全球研究人员正在探索各种可能性,包括使用金属-有机框架从大气中清除温室气体和工业污染物,以及从沙漠空气中收集水分,这可能帮助干旱地区提供清洁饮用水。
科学家们还在探索利用这些材料进行靶向药物递送(targeted drug delivery)。
诺贝尔委员会还指出这一框架在分离长效化学物质(如全氟化合物和聚全氟化合物,PFAS)从水中具有潜力,这些化学物质已存在数十年,扩散到空气、水和土壤中。
(编译:Ivy 泰国中文社;审校:Fang;来源:Thairath)