三学者因金属有机框架研究获诺贝尔化学奖

科学家北川进（Susumu Kitagawa）、理查德‧罗布森（Richard Robson）和奥马尔‧亚基（Omar Yaghi）于周三（10月8日）共同赢得2025年诺贝尔化学奖。他们在开创性金属有机框架（Metal-Organic Frameworks, MOFs）研究中，开发了一种被誉为“Hermione's handbag”（哈...

MOFs是一种具有高度多孔性的晶体状结构，由金属原子和有机分子交织而成，内部拥有巨大空间，能让气体和其它化学物质流经其中。

瑞典王家科学院表示，这些材料具有惊人的表面积——一小块大约糖块大小的多孔材料，其表面积可能相当于一个大型足球场。诺贝尔化学委员会成员奥洛夫‧拉姆斯特罗姆（Olof Ramstrom）生动地形容，“少量这样的材料，几乎就可以像《哈利波特》中妙丽（Hermione）的手袋一样。它可以在极小的体积内储存大量气体。”

诺贝尔化学委员会主席海纳‧林克（Heiner Linke）则将MOFs内部巨大的腔体比作“旅馆里的房间”，可供客体分子进出。

MOFs的突破性在于其可设计性和广泛的应用潜力。目前，MOFs已被证实可用于：

环境治理：从沙漠空气中采集水分、捕获二氧化碳、储存有毒气体，以及从水中分离有毒的PFAS（俗称“永久化学品”）并分解环境中的药物痕迹。

清洁能源：储存氢气（hydrogen），这对未来的清洁能源发展至关重要。

获奖者之一的北川进是日本京都大学教授。他在新闻发布会上表示，他的梦想是捕获并分离空气中的元素（如二氧化碳和水），然后利用可再生能源将其转化为有用的材料。瑞典王家科学院肯定，化学家已构建数万种不同的MOFs，其中一些可能有助于解决人类面临的一些最大挑战。

MOFs的概念由英国出生、在澳大利亚墨尔本大学担任教授的罗布森首先提出，但其最初结构并不稳定。最终是美国加州大学伯克利分校教授、约旦裔美国科学家亚基通过严谨的晶体学方法，设计并创建了第一个稳固、耐用的金属有机框架（MOF-5），彻底点燃了这个领域的发展。