分子海綿3先驅獲化學諾獎
金屬有機框架如「妙麗手袋」 助碳捕捉吸污染

今年諾貝爾化學獎由3名分別在日本、澳洲、美國大學任職的學者分享，以表彰他們開發出有「分子海綿」之稱的分子結構「金屬有機框架」(metal-organic frameworks，簡稱MOF)。評審團周三(8日)公布得主時表示，小量MOF材料就像小說《哈利波特》中妙麗的手袋，可以在極小體積內儲存大量氣體，指出這些金屬有機框架可用於沙漠空氣取水、二氧化碳捕捉、儲存有毒氣體，或作為催化劑推動化學反應，為解決人類當前多項重大挑戰提供新契機。

3名得主包括1951年日本出生的京都大學教授北川進(Susumu Kitagawa)、1937年英國出生的澳洲墨爾本大學教授羅布森(Richard Robson)，以及1965年生於約旦的美國加州大學柏克萊分校教授亞吉(Omar Yaghi)。

3得主分別生於日本英國約旦

1989年，羅布森率先以嶄新方式組合正電荷銅離子與四臂有機分子，形成井然有序、孔隙豐富的晶體，猶如鑽石內藏無數空洞，惟最初結構不穩容易崩解。其後，北川進與亞吉分別在1992至2003年間，為這種結構帶來突破。北川進證實氣體可在MOF中自由進出，預見其具可塑性；亞吉則合成極穩定的MOF，並展示可透過理性設計賦予新特性。

「方糖大小材料表面積如球場」

自此，全球化學家共創出超過萬種的MOF，應用涵蓋水中PFAS(含氟有機化合物，由於難以被自然分解，因此被稱為「永久化學物」)污染物分離、環境中藥物的殘留物分解、二氧化碳捕捉，以及沙漠取水等方面。

瑞典皇家科學院指出，這些材料內部猶如酒店房間般有大量空間，讓客體分子能自由進出，並指這類材料表面積極大，「一個體積與方糖差不多的多孔材料，其內部總表面積可媲美一個足球場」。

諾貝爾化學獎評審委員會主席林克說：「金屬有機框架潛力巨大，為度身訂製的新材料帶來前所未有的機遇。」

北川進昨表示對獲獎深感榮幸，「我的夢想是捕捉空氣並將其分離，譬如分離出二氧化碳、氧氣或水等，並利用可再生能源將它們轉化為有用材料」。

(路透社/法新社/諾貝爾獎網站)