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就在今天世界上又有三个科学家获得了诺贝尔化学奖。
他们就是京都大学的教授,北川进、查理德·罗伯森和奥马尔·亚吉。
因为他们三个人在金属有机框架发展方面做出了突出的贡献。
其实这个金属有机框架(MOF)在很早的时候就已经被许多科学家重视,并且开始研究。
最早就可以追溯到19世纪90年代左右。
因为化学在研究物质方面是有很重要的作用的。早期相对于分子化学领域的进展,那些大型分子和拓展性结构的化学被大家关注的很少。
而这个MOF的发展就是以配位化学领域的发展为基础的。
在1890年的时候,一个瑞士的化学家维尔纳就已经发现了经典配位化学的基础概念。在1897年的时候又一位德国的化学家霍夫曼又报道老二为拓展性配位化合物早期例子。
其实在那个时候,金属有机框架他就开始有了一个发展的雏形了。
一直到1959年的时候,一名日本的化学家齐藤喜彦和他的同事一起制备了一系列的晶体。
然后在1964年的时候,由贝勒提出了配位聚合物的概念,在1989年罗布森等人提出了依据构造单元集合形状和连接特征“预测”产物结构的思路。
而且与此同时还报道了配位网络结构,然后在1990年藤田诚制备了四方形大环配合物,启发探索合成不同集合制度和网络拓扑的点为分子大环或分子笼结构。
然后在1995年的时候亚吉等报道拓展型结构的溶剂热合成。在这时候才首次使用了MOF这个词语。
并且在这一年也引入了带电荷的有机配体,发展“次级构造单元”的概念,使得MOF的合成更加体系,而且更具有永久的多孔性。
在1997年的时候北川进报道气体吸附现象,衍生出多孔配位聚合物的概念。在这之后MOF的领域迎来了它的快速发展。
一直过了二十几年一直到近期被传祺提出第3代,第4代MOF概念,拓展MOF领域到柔性MOF、软多孔晶体等新形态并且也引入了新内容。
亚吉则发展共价有机框架化学,首创网格化学概念。
并且在该概念之下,化学家可以预先设计合成性能优于传统多孔材料的新材料处理实现多项目标。
这个MOF的研究可以说是跨越了几个世纪,一直到近期才实现了比较有进展性的突破。
而这几位科学家也是为了能够实现这个突破做出了许多许多的努力。
他们自己除了这个研究之外,也为化学领域的发展贡献出了其他很多重要的力量。
就比如说这个奥马尔·亚吉,他是在1905年才出生于约旦的首都安曼,他是一个美籍约旦裔的化学家。
他现在是在美国的国家科学院担任院士的这些职位,而且也是MOF和共价有机框架等这些相关领域的开拓者和奠基人。
他自己在功能多控材料的合成和其应用方面做出了很多开创性的贡献。
除了这次他获得的诺贝尔化学奖之外,他也获得了其他很多非常具有含金量的奖项,比如说沃尔夫化学奖、阿尔伯特·爱因斯坦世界科学奖等这些奖项。
不管是他现在担任的职位也好,还是他所拿到的这些奖项也好,都足以证明他是一个为化学发展作出过很多贡献的一个杰出人物。
然后就是北川进这个科学家,他是1951年出生的,他是一个日本的著名化学家。
现在来看他可以说是无机化学领域的领军人物之一了,而且他现在是京都大学高等研究院的特别教授和副所长。
除了他所担任的职务之外,他在化学领域的贡献也是十分突出的。
他是多孔配位聚合物领域的开创者和先驱,在多孔配位聚合物这个物理化学性质研究方面取得了突出的成就,而且还把它用于能源基地储存的这些领域。
这些应用为解决我们世界上的环境和能源问题提供了一个全新的思路。
不仅如此,他的学术能力也是非常出众的。
他这一生发表了很多的论文,他以次数达到了25000多次,而且还担任多个国际期刊的编辑顾问。
就从他现在所获得的一些成就和他所担任的职务来看,他这一生中所获得的奖项就不会少。
最后一位是查理德·罗尔森,他出生的是三个人中出生最早的,在1937年就出生在英国西约克郡斯基利附近的村庄。
他也是有着很强的学术能力,他先后在牛津大学获得了学士,博士学位。博士后阶段是在加州理工学院和斯坦福大学研究。
从1966年开始,在墨尔本大学的化学系工作,2000年和2022年分别当选为澳大利亚科学院院士,伦敦皇家协会会士。
在1989年的时候,他和他的同事一起发明了后来被称为MOF的物质的早期描述。
所以由此可见他对于MOF的研究时间可以说是很漫长了
这三位科学家一直对于化学研究锲而不舍的精神,在现在也可以说是得到了一个回报。
很多人也好奇为何聪明的中国人却很少获得这一奖项,即便有也大多都是华裔,这其实和我们国内的教育有很大的关系。
那很多人都会问MOF是用来干什么的呢?或者说他可以为我们的生活做出那些贡献。值得我们去研究这么久。
其实MOF材料在气体吸附储存、气体分离、水捕集、小分子高效转化、超级电容器和电催化的领域都是展现着十分丰富的成果的。
根据2019年5月Market Watch的预测,MOF市场年增长率高达34%,而且2024年就实现了大约4.1亿的美元年产值。
现在巴斯夫的公司已经实现了MOF工业化生产,主要是把它应用于高压加烷存储和催化等领域,还有初创公司把MOF技术应用在各个不同的领域。
所以说这三位科学家在MOF领域所获得的突破一定会为我们的社会带来福利,促进我们社会的发展。
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