金属有机框架(MOF)材料
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奥马尔·亚吉:从“难民营”里走出的诺贝尔奖得主
首席商业评论· 2025-10-09 04:30
奥马尔·M·亚吉获诺贝尔化学奖 - 美籍约旦裔化学家奥马尔·M·亚吉因在金属有机框架材料领域的开创性贡献,与北川进、理查德·罗布森共同获得2025年诺贝尔化学奖 [3] 金属有机框架材料的科学突破 - 1995年研究团队发现将过渡金属离子与带电羧酸配体连接形成强金属-配位键的反应条件,生成晶体延伸结构,彻底改变固体结构制备传统模式 [19] - 首次提出"金属有机框架"概念,系统阐述通过金属离子与有机配体精准组装构建多孔材料的理论 [19] - 2003年合成出稳定性极强的MOF-5材料,以锌离子为节点,对苯二甲酸为连杆,形成三维结构,一克MOF-5的表面积相当于一个足球场 [21] - MOF-5在高温潮湿环境中保持稳定,使多孔材料从随机合成迈入精准设计新纪元 [21] MOF材料的技术应用 - 合成能高效吸附二氧化碳的MOF-74、储存氢气的MOF-177以及从空气中捕获水分的MOF-303 [23] - MOF-303在莫哈韦沙漠实地测试中,每公斤材料每天产出0.7升水,极端干旱天气下仍能稳定产生0.2升水 [23] - 以太阳能为动力的水收集器为水资源匮乏地区提供解决方案,该技术使亚吉获得2020年英国皇家化学会"水资源可持续发展奖" [23] 学术贡献与行业影响 - 开创共价有机框架材料领域,实现分子编织这一科学梦想,进一步拓展多孔材料应用边界 [25] - 2017年获阿尔伯特·爱因斯坦世界科学奖,2018年获沃尔夫化学奖,2019年当选美国国家科学院院士 [25] - 研究成果为解决全球能源与环境难题提供新方案,推动材料科学从黑匣子阶段进入精准设计时代 [14][21]
特殊材料助力脱碳、为量子技术辟新路、发现免疫系统“密码”,诺贝尔自然科学三大奖出炉
环球时报· 2025-10-08 23:13
化学奖:金属有机框架材料 - 2025年诺贝尔化学奖授予北川进、理查德·罗布森和奥马尔·亚吉,表彰其在金属有机框架材料的开创性工作 [1] - 金属有机框架是一种多孔材料,内部布满微孔,每克材料的表面积堪比一个足球场,可高效分离、回收和储存特定气体分子 [2] - 该材料制造简单且可定制设计,已在保持水果新鲜(吸附乙烯气体)、半导体制造、从水中分离全氟和多氟烷基物质以及处理剧毒气体等领域实现实用化 [2] - 该材料在脱碳领域被寄予厚望,有望通过从工厂废气或空气中分离回收二氧化碳来大幅减少温室气体排放 [1][2] 物理学奖:宏观量子现象 - 2025年诺贝尔物理学奖授予约翰·克拉克、米歇尔·H·德沃雷特和约翰·M·马丁尼斯,表彰他们“在电路中发现宏观量子隧穿效应与能量量子化现象” [3] - 获奖科学家在一个“足以握在手中”的宏观电回路中观察到了量子隧穿等通常只在微观领域出现的量子现象 [3][4] - 其实验构建了包含两个超导体的电路,系统通过量子隧穿效应从零电压状态“逃离”并产生可观测的电压,证明了量子效应的宏观显现 [4] - 该成果为下一代量子技术(如量子密码学、量子计算机和量子传感器)的发展开辟了道路 [4] 生理学或医学奖:免疫耐受机制 - 2025年诺贝尔生理学或医学奖授予坂口志文、玛丽·E·布伦科和弗雷德·拉姆斯德尔,表彰他们在外周免疫耐受机制方面的研究贡献 [5] - 坂口志文于1985年发现并证明了调节性T细胞的存在,该细胞能有效阻止免疫系统攻击人体自身,防止自身免疫疾病 [5] - 布伦科和拉姆斯德尔在2001年找到了与调节性T细胞相关的基因,促使科学界普遍接受该概念 [6] - 该研究加深了对免疫系统运作的理解,为自身免疫疾病、过敏、癌症治疗及抑制器官移植排斥反应的新疗法开发开辟了道路 [5][6]
2025高工新能源新材料产业大会 | 厦钨新能源、湖南恩捷、赣锋锂业等将做主题演讲
高工锂电· 2025-07-05 10:47
固态电池产业生态全景 - 固态电池产业化涉及整个材料体系的协同革新,需重构电池内部电化学环境,包括固态电解质、正负极材料、新型骨架材料及生产工艺的并行演进 [1] - 中国产学研力量正从不同维度切入,形成多路径、深层次的产业生态,涵盖基础研究、材料迭代和全栈整合 [1] - 2025高工新能源新材料产业大会将聚焦固态电池材料产业化与降本路径,汇集学界与产业界代表探讨技术进展 [1] 正极材料技术突破 - 容百科技推进全固态电池正极材料迭代:第一代8系三元材料已实现吨级验证且成本与液态电池相当;第二代9系超高镍材料(容量>230mAh/g)已向头部客户吨级出货;第三代富锂锰基材料(容量>300mAh/g)计划2025年小批量出货 [2] - 厦钨新能源开发"NL"全新结构正极材料,通过稳定结构和宽层间距提升能量密度与倍率性能,并利用廉价金属替代实现远期降本潜力,已具备千吨级产能 [2][3] - 中南大学团队在层状氧化物、普鲁士蓝等钠电/锂电正极材料体系提供理论支撑 [3] 固态电解质创新 - 湖南恩捷采用"一步法"碳热还原工艺制备纯度99.9%的硫化锂,建成百吨级产能,预测3-5年内价格将降至50万元/吨 [3] - 恩捷构建全链条优势:纳米级硫化物电解质粉体离子电导率达6mS/cm并规划千吨级产线,推进卷对卷连续化制备自支撑电解质膜 [4] - 厦钨新能源开发独特硫化锂合成工艺,在纯度与成本上具备优势,同时布局LLZO和LATP粉体及浆料开发以改善电池安全性 [4] 辅助材料与系统整合 - 蓝廷新能源推出金属有机框架(MOF)材料,可增强锂离子传导并延长循环寿命30-50%,已与电解质企业合作开发"超级固态电解质(SSE)" [4][5] - 锋锂新能源实现全栈式整合:自主制备高纯度硫化锂/氧化物电解质,小批量量产500Wh/kg锂金属电池,并规划重庆、南昌产能拓展至低空经济与消费电子领域 [6]