如影随形

解读|为什么说2025年诺贝尔化学奖MOF技术的应用很

发布时间：2025-10-21 10:27编辑：365bet网址浏览（100）

“中国拥有如此庞大的市场基础，在绿色技术和碳中和目标方面始终保持高标准和稳定的投入。因此，这项技术很可能首先在中国落地。”张跃标，2011年至2015年在奥马尔亚奇实验室担任博士后研究员，现任上海科技大学2060研究所副所长。北京时间10月8日17时45分，2025年诺贝尔化学奖揭晓。瑞典皇家科学院决定将该奖项授予Susumu Kitagakawa、Richard Robson和Omar M. Yaghi，以表彰三位科学家对金属有机框架（MOF，金属有机框架）发展的贡献。三位获奖者将平分1100万瑞典克朗（836万元人民币）的奖金。北川进1951年出生于日本京都，1979年获得日本京都大学博士学位。现任日本京都大学教授，也是第27位日本自然科学奖获得者（其中包括3位美国人）。 10月6日，大阪大学教授坂口志文荣获2025年诺贝尔生理学或医学奖。奥马尔·雅奇 (Omar Yaqi) 1965 年出生于约旦安曼。1990 年在伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校获得博士学位，现任加州大学伯克利分校教授。由于尚存的研究成果，Yaghi教授于2018年获得了素有“诺贝尔奖风向标”之称的沃尔夫化学奖。理查德·罗布森（Richard Robson）1937年出生于英国格雷斯本，1962年获得英国牛津大学博士学位，现为澳大利亚墨尔本大学教授。诺贝尔化学奖委员会主席海纳·林克（Heiner Linke）表示：“金属有机框架具有巨大的潜力，为具有新功能的合适材料带来了前所未有的可能性。” “我们期待财政部“每年都获得诺贝尔奖的技术，今年获奖也是大家所期待的。”10月8日，上海科技大学2060研究所副所长张跃标接受该报采访时表示，2011年至2015年，张跃标在奥马尔·亚奇的指导下从事博士后研究。 张跃标同学、Omar Yaghi博士学生的复旦大学化学系博士在论文中表示，金属有机框架概念已经提了30年了，今年的诺贝尔奖“入选”了三位科学家。为什么 MOF 被认为是令人不安的变化？什么是金属有机框架（MOF）？张跃标在论文中表示，这 材料是由金属中心和有机配体组成的结构。它可以被想象成一座“纳米级建筑”：有机分子充当“柱子”，金属离子充当“柱子”ve作为“连接节点”，我们一起构建一个具有连通空间的三维框架。正是由于这种结构，在分子尺度上创造了“空间化学”——即晶体或小分子可以被修复并适当地移动到纳米空间，从而实现客体分子的吸附、储存、分离和转化等各种功能。早在 1989 年，理查德·罗布森 (Richard Robson) 就尝试以全新的方式利用原子的性质。他将带正电的铜与四个臂分子结合在一起，每个“臂”末端都有一个化学基团，可以吸引铜黄铜。当它们聚集在一起时，它们结合在一起产生结构有序、空间宽敞的晶体——例如充满无数空腔的“分子钻石”。目前，很少有人相信有机化学可以用来创造像晶体一样稳定的结构。罗布森立即认识到这种分子结构的潜力，但不稳定，容易倒塌。随后，Susumu Kitakawa 和 Omar Aki 为这种建造方法奠定了稳定的基础。 1995年，Omar Yaghi首次系统地提出了金属有机框架（MOF）的概念。当年，他发表了行业基础性的论文《水热合成含有大形状-矩形通道的金属-口腔骨架》。他们通过水热反应构建了具有规则且稳定的孔隙结构的MOF晶体，展示了这种新材料的“可用性”和“永久孔隙率”，标志着MOF研究领域的开始。 Susumu Kitukeu 提出并在 20 世纪 90 年代的实验中证明，气体分子可以逆转并流动到金属有机框架结构之外，从而宣布了“惊人”的孔隙率；他还猜测并证明了MOFs可能具有柔性（呼吸行为），即当分子释放或释放时，结构会发生反向变化。跟随据诺贝尔奖网站称，凭借获奖者的三项突破性发现，化学家已经构建了数千种不同类型的 MOF。其中一些可能有助于解决人类面临的一些最大挑战，包括从水中分离全氟辛烷磺酸（PFA）、减少环境中的药物痕迹、获取二氧化碳或从沙漠空气中收集水等。 MOF 应用程序很可能首先在中国推出。 Omar Yaghi是金属有机框架和共价有机框架（COF）等相关领域的先驱和创始人。他在引领功能多孔材料的合成及其应用（如氢气和甲烷储存、二氧化碳提取、气体同分异构体方面）做出了贡献。李巧伟告诉澎湃新闻，Omar Yaghi是一位非常重视基础研究的优秀老师，在获得博士学位后，他仍然与他的老师保持着非常好的互动关系。导师，并邀请他来复旦大学讲学。张跃标2011年至2015年在加州大学伯克利分校从事博士后研究。他在论文中表示，他的共同导师奥马尔·亚奇教授是一位非常有魅力的科学家，他的研究团队也欢迎中国研究人员的加入。 “他跟我们说的最多的一句话就是努力工作。尤其是这几年，我觉得人的生命太短暂了，如果你有梦想，就应该尽快实现。”张跃标说。他认为，本次裁决的审理不是结束，而是一个新的起点。不仅让人们关注这种新材料的价值，未来它还可以有更好的商业应用。张跃标表示，与传统的多孔材料（例如基于二氧化硅和氧化铝的沸石）相比，金属有机框架（MOF）引入了有机成分，因此很多人最初认为其成本较低更高。但事实证明，这种担忧是可以克服的，研究人员可以选择廉价的有机配体，通过大规模合成来降低生产成本。同时，借助无溶剂和绿色工艺，劳动力和维护效率可以进一步提高。因此，从技术角度来看，MOF的大规模制造是完全可以做的。另一方面，MOF的潜力在于能够创造高于成本的应用量并具有良好的商业化前景。张跃标认为，MOF相关研究未来将逐步走向产业化和实际应用，特别是在中国。凭借完整的供应链体系和成熟的工程师团队，该类技术有望在国内率先落地并大规模应用。 “中国拥有如此庞大的市场基础，在绿色技术和碳中和方面始终保持高标准、稳定的投入张跃标说。化学成为万物的交集。2025年诺贝尔化学奖一度被称为“最差猜测”奖。此前，英国皇家化学会下属的《化学世界》认为，今年有可能获奖的三个方向是：单原子催化、绿色电池、生物分子凝聚体。 科普专家、博士。康奈尔大学物理化学教授认为，诺贝尔奖委员会真正反映了这样一个事实：化学不再是一个“独立的话题”，而是连接所有科学的桥梁。例如，科学材料依靠化学来设计分子；生物科学依靠化学来理解生命反应；人工智能科学还依靠化学来模拟现实世界的能量、结构和反应。这就是为什么近年来我们 可以看到DNA N结构发现A获奖奖品化学、电池和晶体管获得化学奖，以及列出用于预测的蛋白质结构预测和催化人工智能模型。在科学的发展中，化学成为万物的交集。每年诺贝尔奖的评选重点确实体现了“人们认识世界的方向”。自1901年以来，共颁发了116个学术奖项，共有195人获得诺贝尔化学奖。化学奖最年轻的获奖者是弗雷德里克·约里奥（Frédéric Joliot），获奖时35岁；最年长的获奖者是约翰·B·古迪纳夫（John B. Goodenough），获奖时97岁。近三年诺贝尔化学奖：2024年诺贝尔化学奖授予了三位科学家，其中一半授予美国华盛顿大学的David Baker PAra sa kanyang kontribusyon sa Computational Protein Design, at ang iba pang kalahati ay magkasanib na iginawadGoogle Deepmind 的 John M. Jumper 的 Demis Hassabis，伦敦的 kanilang kontribusyon sa kanilang kontribusyon sa kanilang kontribusyon sa kanilang kontribusyon sa kanilang kontribusyon sa kanilang kontribusyon sa kanilang kontribusyon sa kanilang kontribusyon sa 伦敦，para sa kanilang kontribusyon sa kanilang 贡献他们的贡献。 2023年诺贝尔化学奖将授予美国纳米晶体技术公司前首席科学家、麻省理工学院教授Moungi G. Bawndi，以表彰他们对衰落体积的发现和合成做出的贡献。 2022 年诺贝尔化学奖将授予美国化学家 Carolyn R. Bertozzi、丹麦化学家 Morten Meldal 和美国化学家 K. Barry Sharpless，以表彰他们在点击化学和生物正交化学研究中的贡献。 特别声明：以上内容（含照片）内容或视频（如有）由“网易号”自媒体平台用户上传发布。本平台仅提供信息存储服务。 注：以上内容（包括照片和视频）由网易号用户上传发布，网易号为社交媒体平台，仅提供信息存储服务。