2025年诺贝尔化学奖授予日本京都大学北川信、澳大利亚墨尔本大学理查德·罗伯森及美国加州大学伯克利分校奥马尔·亚奇,表彰其在金属有机框架材料领域的开创性贡献。这类材料通过规整的分子结构形成大量空腔,可捕获二氧化碳、储存有毒气体,并实现沙漠空气水分收集,为解决全球性挑战提供了新路径。
金属有机框架材料的核心突破始于1989年罗伯森的研究,其利用铜离子与四臂分子结合形成稳定晶体。北川信与亚奇后续分别在气体动态吸附、结构稳定性突破及定制化材料设计方面取得关键进展,推动数万种衍生材料的研发。亚奇团队更探索了导电性能开发与AI辅助研究,加速材料功能创新。
该材料的应用场景广泛,包括降解药物残留、二氧化碳捕获技术及工业废气处理。中国学者张月彪指出,国内已具备供应链量产能力,未来可依托金属有机框架结构支持碳达峰碳中和目标,如应用于水泥厂、发电厂实现碳资源清洁化利用,助力2060年碳中和愿景。
三位科学家获奖的成果不仅奠定材料科学基础,更通过定制化材料设计为能源存储、环境治理等领域开辟全新机遇,展现了金属有机框架材料在解决人类重大议题中的潜力。