2025年诺贝尔化学奖授予金属有机骨架的开拓者！

摘要：北京时间2025年10月8日17时45分，2025年度诺贝尔化学奖揭晓，获奖者是北川进、Richard Robson 和 Omar M. Yaghi，以表彰他们“开发了金属有机骨架材料”。

北京时间2025年10月8日17时45分，2025年度诺贝尔化学奖揭晓，获奖者是北川进、Richard Robson 和 Omar M. Yaghi，以表彰他们“开发了金属有机骨架材料”。

获奖成果

2025年诺贝尔化学奖得主创造出了具有巨大空间结构的分子构筑材料，使气体与其他化学物质能在其中流动。该结构被称为"金属有机骨架"（MOF）。

MOF材料可以被形象地理解为 “分子级的海绵” 或 “纳米孔洞材料” 。它是一种由金属离子（或金属簇）和有机连接剂通过强大的化学键自组装形成的、具有规则孔道和空腔的结晶性多孔材料。由于其独特的结构，MOF拥有一些传统多孔材料（如沸石、活性炭）所不具备的卓越特性：

拥有极高的比表面积：1克MOF材料的表面积最高可以超过一个足球场大小。这为吸附气体、负载催化剂提供了巨大的空间。

可调变的孔道：通过精确选择“积木”（金属和连接剂），可以像定制衣柜一样，定制MOF孔洞的大小、形状和化学环境，从而实现对特定分子的精准识别与捕获。

结构可设计性：通过调整MOF的构筑单元，化学家能够设计出可特异性捕获与储存特定物质的材料。MOF还具备驱动化学反应或传导电子的能力。

开创历程

这一领域始于1989年，Richard Robson尝试以创新方式利用原子的固有特性。他将带正电荷的铜离子与四臂分子结合——每个分子臂末端均含有对铜离子具有吸引力的化学基团。

当二者结合时，它们通过键合形成了结构规整、空间开阔的晶体。这犹如一颗镶嵌着无数腔室的钻石。

Robson立即意识到该分子构筑的潜力，但其结构不稳定易坍塌。随后，北川进与Omar M. Yaghi为这一建筑方法奠定了坚实基础：在1992至2003年间，他们分别取得一系列突破性发现。北川进证明了气体可在构筑体中自由穿透，并预言MOF可具备柔性特性；Yaghi则创造出稳定性极高的MOF，并展示通过理性设计对其进行功能调控，赋予材料所需的新特性。

目前，在三位获奖者开创性工作的基础上，化学家已构建出数万种不同的MOF材料。其中部分材料有望为解决人类重大挑战提供方案，包括：从水中分离全氟化合物、降解环境中的微量药物残留、捕获二氧化碳，乃至从沙漠空气中提取淡水。诺贝尔化学委员会主席海纳·林克评价道："金属有机骨架蕴藏巨大潜力，为定制具有新功能的材料带来了前所未有的机遇。

获奖者简介

2025 Nobel Prize

北川进

日本化学家

北川进，日本化学家，1951年生于日本，1979年在京都大学获得化学博士学位。1998-2006年领导京都大学国际创新协同研究中心，2007年起任京都大学先进科学技术研究所杰出教授，并担任综合细胞-材料科学研究所主任，推动多孔材料在能源和环境领域的应用。现任京都大学iCeMS主任、京都大学国际高等教育院杰出教授，同时为英国皇家学会外籍院士。

他的主要研究领域是配位空间化学和多孔配位聚合物/金属有机框架（PCPs/MOFs），多年来在多孔配位聚合物气体吸附性质、柔性MOFs以及功能性化学，推动气体存储、分离和催化应用等领域贡献卓著。他曾凭借这些成果获得2009年日本化学会奖、2010年汤森路透引文桂冠奖等多个奖项。

2025 Nobel Prize

Richard Robson

澳大利亚化学家

Richard Robson，澳大利亚化学家，1937年生于澳大利亚，1966年在墨尔本大学获得无机化学博士学位。1990年代，他开创了金属有机框架（MOFs）的晶体工程设计理念。现任墨尔本大学化学系名誉教授。

他的主要研究领域是配位化学和金属有机框架（MOFs），主要成果是率先提出MOFs的晶体工程设计概念，开发了基于配位键的拓扑网络结构，推动了多孔材料在气体存储、催化及分子分离中的应用，为现代MOFs研究奠定基础。曾获得1997年澳大利亚皇家化学学会Burrows奖、2008年澳大利亚科学院Craig奖章，并于1999年入选澳大利亚科学院院士。

2025 Nobel Prize

Omar M. Yaghi

美国化学家

Omar M. Yaghi，生于1965年2月9日，约旦裔美国化学家，美国国家科学院院士。储氢材料专家、多孔材料权威。现任加州大学柏克莱分校James and Neeltje Tretter讲座终身教授。

他创建了网状化学（Reticular Chemistry) - 这是一个通过强键将分子结合在一起形成开放框架结构的全新化学分支。他也是金属有机框架（Metal-Organic Framework, MOF）和共价有机框架（Covalent Organic Framework, COF）的开拓者与奠基人。2010年他获引文桂冠奖；2018年，获沃尔夫化学奖。