分子海绵3先驱获化学诺奖(图)

发布 : 2025-10-09  来源 : 明报新闻网


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今年诺贝尔化学奖由3名分别在日本、澳洲、美国大学任职的学者分享,以表彰他们开发出有「分子海绵」之称的分子结构「金属有机框架」(metal-organic frameworks,简称MOF)。评审团周三(8日)公布得主时表示,小量MOF材料就像小说《哈利波特》中妙丽的手袋,可以在极小体积内储存大量气体,指出这些金属有机框架可用于沙漠空气取水、二氧化碳捕捉、储存有毒气体,或作为催化剂推动化学反应,为解决人类当前多项重大挑战提供新契机。

3名得主包括1951年日本出生的京都大学教授北川进(Susumu Kitagawa)、1937年英国出生的澳洲墨尔本大学教授罗布森(Richard Robson),以及1965年生于约旦的美国加州大学柏克莱分校教授亚吉(Omar Yaghi)。

3得主分别生于日本英国约旦

1989年,罗布森率先以崭新方式组合正电荷铜离子与四臂有机分子,形成井然有序、孔隙丰富的晶体,犹如钻石内藏无数空洞,惟最初结构不稳容易崩解。其后,北川进与亚吉分别在1992至2003年间,为这种结构带来突破。北川进证实气体可在MOF中自由进出,预见其具可塑性;亚吉则合成极稳定的MOF,并展示可透过理性设计赋予新特性。

「方糖大小材料表面积如球场」

自此,全球化学家共创出超过万种的MOF,应用涵盖水中PFAS(含氟有机化合物,由于难以被自然分解,因此被称为「永久化学物」)污染物分离、环境中药物的残留物分解、二氧化碳捕捉,以及沙漠取水等方面。

瑞典皇家科学院指出,这些材料内部犹如酒店房间般有大量空间,让客体分子能自由进出,并指这类材料表面积极大,「一个体积与方糖差不多的多孔材料,其内部总表面积可媲美一个足球场」。

诺贝尔化学奖评审委员会主席林克说:「金属有机框架潜力巨大,为度身订制的新材料带来前所未有的机遇。」

北川进昨表示对获奖深感荣幸,「我的梦想是捕捉空气并将其分离,譬如分离出二氧化碳、氧气或水等,并利用可再生能源将它们转化为有用材料」。

(路透社/法新社/诺贝尔奖网站)