金属有机骨架研究夺诺贝尔 3学者共享化学荣誉
2025年诺贝尔化学奖于星期三（10月8日）大马时间下午5时45分公布。诺贝尔化学奖得主，分别来自日本的北川进（Susumu Kitagawa）、英国的理查德·罗布森（Richard Robson）以及美籍旦人奥马尔.M.亚吉（Omar M. Yaghi），共同获得。三人因在“金属有机骨架”（metal–organic frameworks, MOFs）领域的开创性研究而获奖。
根据台湾《ETtoday新闻云》引述，评选委员会表示，三人研发的“金属有机骨架”是一种结合金属离子与有机分子的多孔材料，能高效储存气体、吸附污染物，并在能源与环境科技领域带来革命性的应用。这项突破性成果不仅为材料化学开辟了新方向，也为未来的永续能源与碳捕捉技术铺路。
客制化新材料带来新可能性
2025年得主因开发出一种新型的分子架构而荣获此奖项。这项“金属有机框架”结构含有大量空洞，能让分子自由穿梭。研究人员已用这种材料从干旱沙漠的空气中收集水分、去除水中污染物、捕捉二氧化碳以及储存氢气。
这类分子结构以金属离子为“支点”，并由长链有机分子相互连接，从而形成具有巨大空腔的晶体。化学家只要改变这些组成元素，化学家就能“客制化”出各种功能强大的MOF，包括选择性吸附特定气体、传导电流或催化化学反应。
金属有机骨架的崛起之路
这项研究起源于1989年，当时罗布森尝试用全新的方式，以金属离子与多臂有机配体组装成三维晶体结构的概念，制得具钻石型拓扑的多孔材料。尽管早期结构不稳定，之后由北川进与亚吉在1990至2000年代间的改进并接续突破。
北川在这项研究中证明了气体能在结构中自由进出，并预言这种材料具有独特的柔性；亚吉则成功打造出稳定、可通过“理性设计”调整性质的MOF，为这一领域的发展奠下了根基。
自三人的研究成果发表以来，全球化学家已开发出数以万计的不同MOF材料，广泛应用于吸附全氟化合物（PFAS）、分解环境中的药物残留、捕捉二氧化碳，以及从干旱地区空气中提取水分等领域。
这些多孔结构不仅能对抗气候变迁与环境污染，也可能成为人类解决能源与环保挑战的重要利器。
