Лауреатами Нобелевской премии по химии 2025 года стали Сусуму Китагава, Ричард Робсон и Омар Яги. Они создали молекулярные конструкции с большими пространствами, через которые могут проходить газы и другие химические вещества, сообщается на сайте Нобелевского комитета.
Ученые создали металлоорганические каркасы, которые могут использоваться для извлечения воды из воздуха в пустыне, улавливания углекислого газа, хранения токсичных газов или катализа химических реакций.
В комитете уточнили, что лауреаты разработали новую форму молекулярной архитектуры. В их конструкциях ионы металлов функционируют как угловые камни, соединенные длинными органическими (углеродными) молекулами. Вместе ионы металлов и молекулы организованы так, что образуют кристаллы, содержащие большие полости. Эти пористые материалы называются металлоорганическими каркасами (MOF). Изменяя строительные блоки, используемые в MOF, химики могут проектировать их для улавливания и хранения определенных веществ. MOF также могут вызывать химические реакции или проводить электричество.
Ричард Робсон начал эту работу в 1989 году. Он экспериментировал с использованием внутренних свойств атомов и соединил положительно заряженные ионы меди с четырёхлучевой молекулой, имеющей химическую группу, она притягивалась к ионам меди на конце каждой из ветвей. Соединившись, они образовали упорядоченный, объемный кристалл. Однако конструкция была нестабильной и легко разрушалась.
Сусуму Китагава и Омар Яги в период с 1992 по 2003 год независимо друг от друга сделали ряд революционных открытий. Китагава показал, что газы могут проникать в конструкции и выходить из них, и предсказал, что MOF можно сделать гибкими. Яги создал очень стабильный MOF и показал, что его можно модифицировать с помощью рационального проектирования, придавая ему новые и желательные свойства.
Вслед за революционными открытиями химики создали десятки тысяч различных металлоорганических каркасов. Некоторые из них могут способствовать решению некоторых из величайших проблем человечества, включая отделение PFAS (фторорганических соединений) от воды, разложение следов фармацевтических препаратов в окружающей среде, улавливание углекислого газа или сбор воды из воздуха в пустыне.
Сусуму Китагава родился в в 1951 году в Киото, сейчас он профессор Киотского университета. Ричард Робсон из Великобритании, он – профессор Мельбурнского университета в Австралия. Омар М. Яги родился в 1965 году в Аммане, он – профессор Калифорнийского университета в Беркли, США.
Поддержите журналистику, которой доверяют.
