空氣中含有氮氣、氧氣、水和其它分子,它們的含量與二氧化碳的含量不同。那么我們?nèi)绾螐目諝庵兄惶崛〕龆趸蓟蛩肿幽兀窟@是難點所在。而化學元素周期表可以賦予我們答案。
我們的方法是,將分子重新連接在一起組合成新的材料。
我來舉個例子。我們選用的材料都是常見材料,包括有機材料和無機材料。
這里展示的是塑料遮陽材料的組成部分,將這些組成部分重新結(jié)合制成全新的材料,也就是
金屬有機框架材料(MOFs)
。這就是它的化學結(jié)構(gòu)。有機結(jié)構(gòu)作為支撐無機結(jié)構(gòu)起到連接作用,從而制成金屬有機框架。藍色的是金屬氧化物,最左邊的材料是有機支撐結(jié)構(gòu)。黃色的球是內(nèi)部空間,這個空間可以鎖住二氧化碳或水分子。
真正的突破在于我們不僅可以制造這種材料,還可以在原子和分子上對其進行改造。
我們與他人合作,在20世紀90年代中期發(fā)現(xiàn)了金屬有機框架,并且制造了幾十萬種金屬有機框架材料,通過我們開發(fā)的化學方法制成了這樣的材料。
接下來展示給大家看到的是其中一種MOF。它們是像小鉆石一樣的微型晶體。我們放大其中一個晶體,你可以肉眼看到它們。如果放大到分子級別來觀察,你會看到晶體內(nèi)部是框架式的結(jié)構(gòu)。這是一種非常開放式的框架結(jié)構(gòu),能夠讓氣體填滿內(nèi)部的空間,然后將氣體壓縮進材料的孔隙中。氣體分子粘在內(nèi)部的孔隙中,比分子彼此粘在一起要更有優(yōu)勢。我們可以把氣體壓縮進這些材料的孔隙中。
2025年10月8日,瑞典皇家科學院宣布,美籍約旦裔化學家奧馬爾·M·亞吉因在金屬有機框架(MOF)材料領(lǐng)域的開創(chuàng)性貢獻,與北川進、理查德·羅布森共同獲得諾貝爾化學獎
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