瑞典皇家科學院近日宣布，2025年諾貝爾化學獎由三位科學家共同獲得。日本京都大學教授北川進、澳大利亞墨爾本大學學者理查德·羅布森以及美國加州大學伯克利分校教授奧馬爾·M·亞吉因在金屬有機骨架材料領域的突破性研究獲此殊榮。

三位科學家的核心貢獻在于開發(fā)出一種具有特殊結構的新型分子材料——金屬有機框架（MOFs）。這種材料由金屬離子與有機配體通過配位鍵連接形成，其內(nèi)部存在大量規(guī)則排列的納米級空腔。這些空腔不僅為分子提供了自由流動的空間，更賦予材料獨特的吸附與分離性能。

研究團隊通過精準調(diào)控材料結構，實現(xiàn)了對特定分子的選擇性捕獲。實驗數(shù)據(jù)顯示，某些MOFs材料在沙漠環(huán)境中可從極低濕度空氣中高效提取水分，單日產(chǎn)水量可達每公斤材料數(shù)升。另有研究表明，這類材料對水體中重金屬離子的吸附效率超過傳統(tǒng)材料三倍以上，同時能在常溫常壓下實現(xiàn)二氧化碳的高效捕獲。

在能源領域，MOFs材料展現(xiàn)出革命性應用前景。其特殊的孔道結構使氫氣儲存密度較傳統(tǒng)高壓儲氫技術提升40%，為氫能經(jīng)濟提供了關鍵材料支撐。部分改性后的MOFs材料還能作為催化劑，顯著提高二氧化碳轉化為甲醇等燃料的經(jīng)濟性。

評委會特別指出，這項研究突破了傳統(tǒng)多孔材料的結構限制，通過分子層面的精確設計，開創(chuàng)了功能導向型材料開發(fā)的新范式。目前全球已有超過20種MOFs材料實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，廣泛應用于環(huán)境治理、清潔能源存儲及化工分離等多個領域。