金属有机框架材料(MOF)
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展现广阔应用前景 “热门”方向终于不负众望
科技日报· 2025-10-09 08:40
诺贝尔化学奖获奖评价 - 2025年诺贝尔化学奖授予三位金属有机框架材料科学家 获奖时间被认为略晚但正合时宜[1] - 三位科学家获奖是众望所归 其核心科学突破在20世纪末已完成 学术影响力早已获得公认[2] - 近年来MOF的若干应用开始从实验室走向示范阶段 使大众及评委能更清晰地评估其潜在社会价值 实用化路径已十分清晰[2] MOF材料特性与应用前景 - MOF是由无机金属中心与有机配体通过自组装形成的一类具有周期性网络结构的晶态多孔材料[2] - MOF具有高比表面积和孔体积 带来了气体分子吸附与分离、储能与电化学催化、药物智能控释等多种独特功能[2] - MOF在能源、环境、化工与生物医学等领域展现出广阔的应用前景[2] 三位科学家的关键贡献 - 理查德·罗布森经过十余年探索 首次从理论上验证了MOF类材料的可行性 为研究播下了思想的种子[3] - 北川进合成首个在脱水后仍保持结构稳定并可逆吸附气体的三维MOF 实现了从结构探索到功能材料的关键跨越[3] - 奥马尔·亚吉成功合成出稳定的二维网状结构 并首次提出“金属—有机框架”命名[3] - 罗布森绘制了MOF的蓝图 北川进验证了其功能价值并预言了智能材料的未来 亚吉则构建了系统的理论体系并赋予其名称[3] 行业发展历程与挑战 - MOF被发明至今已有几十年历史 一度是最“火”的材料研究方向 也多次成为诺贝尔奖的热门候选[3] - 行业曾面临质疑 主要认为MOF成本高、寿命短 难以走出实验室[3] - 北川进顶住了早期关于MOF“不稳定、无用途”的质疑 并通过一系列研究极大拓展了MOF的研究边界[3] 中国在MOF领域的研究地位 - 中国已是全球MOF研究领域中最为活跃的国家之一 研究水平已跻身世界领先行列[4] - 中国在论文发表数量、被引频次以及高水平原创成果方面均属世界第一梯队[4] - 例如 北京化工大学相关研究团队围绕MOF材料的规模化制备及电化学催化应用开展了系列研究[4] 行业未来发展方向 - 未来如能够进一步解决MOF材料在规模化制备和低成本产业化应用领域面临的技术难题 打通从实验室到市场的全链条 该材料将具备更加广阔的应用价值[4]