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新晋诺奖得主奥马尔·亚基演讲：网状化学——气候变暖的解决方案(3)

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2025-10-09 17:22:41  一起来唠科



空气中含有氮气、氧气、水和其它分子，它们的含量与二氧化碳的含量不同。那么我们如何从空气中只提取出二氧化碳或水分子呢？这是难点所在。而化学元素周期表可以赋予我们答案。



我们的方法是，将分子重新连接在一起组合成新的材料。



我来举个例子。我们选用的材料都是常见材料，包括有机材料和无机材料。






这里展示的是塑料遮阳材料的组成部分，将这些组成部分重新结合制成全新的材料，也就是



金属有机框架材料（MOFs）


。这就是它的化学结构。有机结构作为支撑无机结构起到连接作用，从而制成金属有机框架。蓝色的是金属氧化物，最左边的材料是有机支撑结构。黄色的球是内部空间，这个空间可以锁住二氧化碳或水分子。







真正的突破在于我们不仅可以制造这种材料，还可以在原子和分子上对其进行改造。


我们与他人合作，在20世纪90年代中期发现了金属有机框架，并且制造了几十万种金属有机框架材料，通过我们开发的化学方法制成了这样的材料。






接下来展示给大家看到的是其中一种MOF。它们是像小钻石一样的微型晶体。我们放大其中一个晶体，你可以肉眼看到它们。如果放大到分子级别来观察，你会看到晶体内部是框架式的结构。这是一种非常开放式的框架结构，能够让气体填满内部的空间，然后将气体压缩进材料的孔隙中。气体分子粘在内部的孔隙中，比分子彼此粘在一起要更有优势。我们可以把气体压缩进这些材料的孔隙中。

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