De Nobelprijs voor Scheikunde van 2025 eert de creatie van veelzijdige ‘metaal-organische raamwerken’

Op de middag van 8 oktober maakte de Koninklijke Zweedse Academie van Wetenschappen bekend dat de Nobelprijs voor Scheikunde 2025 is toegekend aan drie wetenschappers, Susumu Kitagawa (Japans), Richard Robson (Brits-Australisch) en Omar Yaghi (Jordaans-Amerikaans), voor het creëren van een geheel nieuw type moleculaire structuur: metaalorganische raamwerken (MOF).

De drie wetenschappers die de Nobelprijs voor Scheikunde 2025 zullen ontvangen (van links naar rechts): Susumu Kitagawa, Richard Robson en Omar Yaghi. Foto: NOBELPRIZE.ORG

MOF is een verbinding of materiaal dat bestaat uit een combinatie van metaalatomen (zoals koper, zink, ijzer, aluminium...) en organische moleculen (meestal verbindingen die koolstof, waterstof, zuurstof, stikstof... bevatten).

MOF's hebben de mogelijkheid om 'moleculaire gebouwen' te vormen met talloze holtes, waardoor gassen en andere chemicaliën vrij naar binnen kunnen bewegen.

Volgens de Koninklijke Zweedse Academie van Wetenschappen openen MOF-frameworks grote perspectieven voor toekomstige toepassingen, zoals: het winnen van water uit de woestijnlucht, het opslaan van giftige gassen, het absorberen van CO₂, het scheiden van vervuilende stoffen of het katalyseren van chemische reacties.

Professor Heiner Linke, voorzitter van het Nobelcomité voor Scheikunde, merkte op: "Metaal-organische raamwerken hebben een enorm potentieel en bieden ongekende mogelijkheden om materialen op maat te maken met nieuwe functies."

De oorsprong van dit werk ligt in 1989, toen wetenschapper Richard Robson experimenteerde met het combineren van positief geladen koperionen met een molecuul met vier organische vertakkingen, elk met een koper-aantrekkende chemische groep.

Het resultaat was een kristal met een nette en ruimtelijke structuur, als een diamant vol met talloze holtes. Hoewel Robson het potentieel al vroeg onderkende, slaagde hij er niet in de structuur te stabiliseren.

Later ontwikkelden twee wetenschappers, Susumu Kitagawa en Omar Yaghi, deze methode tot een solide basis. In de periode 1992-2003 deden ze onafhankelijk van elkaar een reeks baanbrekende ontdekkingen .

Kitagawa toonde aan dat gassen de moleculaire structuren kunnen binnendringen en verlaten en voorspelde dat MOF's flexibel kunnen zijn; Yaghi creëerde een uiterst stabiele MOF die voor specifieke toepassingen kan worden ontworpen door de eigenschappen aan te passen.

Dankzij deze baanbrekende ontdekkingen hebben chemici tienduizenden verschillende MOF's ontwikkeld. Sommige daarvan beloven een oplossing te bieden voor een van de grootste uitdagingen voor de mensheid: het verwijderen van PFAS-chemicaliën uit watervoorraden (PFAS staat voor Per- en polyfluoroalkyl, een groep van meer dan 10.000 extreem persistente synthetische chemicaliën die niet in de natuur voorkomen en zeer langzaam in het milieu worden afgebroken). MOF's helpen ook bij het afbreken van farmaceutische resten in het milieu, het afvangen van CO₂ of het winnen van waterdamp uit droge lucht.

Nobelweek 2025 gaat verder met de prijzen:

Literatuur (middag 9 oktober), Vrede (middag 10 oktober) en afsluitend met de uitreiking van de Nobelprijs voor de Economie (middag 13 oktober).

Elke prijs bestaat uit een gouden medaille, een diploma en 11 miljoen Zweedse kronen.

KHANH MINH

Bron: https://www.sggp.org.vn/giai-nobel-hoa-hoc-2025-vinh-danh-cong-trinh-tao-ra-bo-khung-kim-loai-huu-co-da-dung-post816983.html