🧪【诺贝尔化学奖2025】从空气取水到捕获二氧化碳:三位科学家用“分子建筑”改变世界

    字号
    巴黎见闻巴黎见闻·
    分享lemonde.fr

    🌍 一项“改变分子世界的发明”

    10月8日,瑞典皇家科学院宣布,

    2025年诺贝尔化学奖授予三位科学家:

    🏅 Susumu Kitagawa(日本)

    🏅 Richard Robson(英国出生、现任澳大利亚墨尔本大学教授)

    🏅 Omar M. Yaghi(美籍约旦裔,加州大学伯克利分校教授)

    他们的获奖理由是:

    “在开发**金属有机结构(Metal-Organic Frameworks,简称 MOF)**方面的开创性贡献。”

    这一发现,不仅改变了材料化学的基础,

    更为解决全球气候、能源与清洁水资源危机提供了全新路径

    🧱 什么是 MOF?“像分子版的乐高积木”

    MOF 是由 金属离子有机分子 构成的三维结构。

    它们看似微观,却拥有巨大的内部空腔。

    这些“分子多孔体”能像海绵一样:

    • 吸收并储存特定气体(如氢气、甲烷、二氧化碳);
    • 从空气中“捕获水分”;
    • 分离污染物、净化废水;
    • 甚至能 催化化学反应导电

    正如诺贝尔化学委员会主席 Heiner Linke 所言:

    “MOF 打开了通往前所未有的分子设计空间的大门。”

    💡 从灵感到突破:三十年科研之路

    📖 1989年,英国化学家 Richard Robson 首次用铜离子构筑出“晶格状分子网络”。

    那是一个“像钻石一样晶莹却布满空洞的结构”——

    美丽而脆弱。

    🧬 随后,日本的 Susumu Kitagawa 与美国的 Omar M. Yaghi 各自独立地

    解决了结构稳定性问题,使MOF能自由吸附和释放气体

    Kitagawa 发现:

    “这些分子可以呼吸——在不同压力与温度下,它们会打开或关闭。”

    Yaghi 则成功合成出极其稳定的MOF

    并证明其可通过化学修饰赋予“新功能”,

    开启了“定制分子材料”的时代。

    ☀️ 从沙漠取水到清除毒气:MOF 的现实魔法

    他们的研究成果如今已延伸出数以万计的MOF衍生材料

    在多个领域展现出惊人的潜力:

    💧 从空气中提取水分

    Yaghi 团队在亚利桑那沙漠利用 MOF 捕获空气湿气,

    夜晚吸水,白天加热释放,
    产出可饮用淡水——堪称“空气制水机”。

    🌫️ 捕获与分离二氧化碳

    通过改变 MOF 的孔径与化学基团,

    科学家能让它专门吸附CO₂分子

    帮助工业实现碳捕集与减排。

    ☣️ 净化水与气体污染物

    部分新型 MOF 已能从废水中分离出“永恒污染物”PFAS,

    或吸附有毒气体用于应急防护。

    ⚗️ 新一代催化与储能材料

    MOF 结构稳定且可调节,被广泛用于氢气储存、燃料电池与电催化研究中。

    🧠 科学之外:对未来的隐喻

    这项发现不仅是化学成就,也是一种关于希望的象征

    在干旱、污染与碳排放威胁地球的时代,

    科学家用分子的方式告诉我们:

    “解决问题的钥匙,可能藏在最微小的世界里。”

    💰 奖金与荣誉

    三位获奖者将共同分享 1100万瑞典克朗(约92万欧元) 的奖金。

    在过去十年里,他们的研究已经催生了:

    • 超过 30,000 种 MOF 材料
    • 数百项环保与能源相关专利;
    • 以及一场仍在继续的“分子革命”。
    引用来源:lemonde.fr·/sciences/article/2025/10/08/le-nobel-de-chimie-decerne-a-susumu-kitagawa-richard-robson-et-omar-m-yaghi-pour-leurs-travaux-sur-de-nouvelles-formes-moleculaires_6645322_1650684.html
    如果你发现创作描述中有违法内容,请点击举报告诉我们。Old-6 深度需要你的支持与参与。
    更多高质量内容 & 实用信息

    评论

    发表评论

    0
    LOGO

    OLD 6 中文社区致力于让您在法国的一站式服务更方便、更智能。

    联系我们

    法律 & 隐私

    © 2026 Dandelion Technologie SAS. 保留所有权利。
    版本号:2026.03.19.01