Новости / Технологии

Нобелевскую премию — 2025 по химии присудили за создание металлоорганических каркасов для очищения воздуха и воды

Нобелевская премия в 2025-м — за металлоорганические каркасы

08 октября 2025, 17:45

Нобелевскую премию — 2025 по химии присудили за создание металлоорганических каркасов для очищения воздуха и воды

В 2025 году лауреатами Нобелевской премии по химии стали Сусуму Китагава, Ричард Робсон и Омар Ягхи. Учёные разработали металлоорганические каркасы — пористые материалы, способные улавливать, хранить и очищать различные газы и жидкости. Эти структуры легли в основу технологий по очистке воды, получению влаги из воздуха и сокращению выбросов углерода.

Как работают металлоорганические каркасы

Металлоорганические каркасы (MOF) — это пористые кристаллы, в которых атомы металлов соединяются органическими лигандами, образуя устойчивую пространственную структуру. Благодаря множеству нанопор, такие материалы обладают огромной внутренней поверхностью, что позволяет им впитывать, фильтровать и избирательно удерживать вещества.

По своей сути MOF представляют собой координационные полимеры, в которых металлические центры «сшиты» органическими фрагментами в единый трёхмерный каркас. Такая конструкция делает их идеальными для задач адсорбции газов, селективного разделения веществ и катализа.

«Металлоорганические каркасы имеют огромный потенциал, открывая ранее невообразимые возможности — мы можем создавать материалы с заданными функциями и управляемыми свойствами», — отметил председатель Нобелевского комитета по химии Хайнер Линке.

«Интенсивно развивающаяся область химии»

По словам Аллы Савченко, заведующей кафедрой промышленной фармации Инженерно-физического института биомедицины НИЯУ МИФИ, исследования металлоорганических каркасов — это активно развивающееся направление современной химии, материалы которого находят применение в самых разных областях: от очистки воды и воздуха до катализа и переработки радиоактивных отходов.

«MOFы могут быть применены для иммобилизации радиотоксичных нуклидов, например, цезия. Большие возможности открывает использование MOF и в каталитических процессах. Каждый год публикуются сотни работ, посвященных новым MOF и методам их синтеза. Увеличивается разнообразие металл-органических каркасов, что расширяет область их практического применения», — отметила Савченко.

Она подчеркнула, что в России исследования в этой области ведутся особенно активно — над созданием и изучением металлоорганических каркасов работают специалисты МИФИ, а также научные коллективы Института общей и неорганической химии и Института физической химии и электрохимии РАН. Это направление, по её словам, открывает широкие перспективы для экологических и энергетических технологий будущего.

Контекст

Исследования Китагавы, Робсона и Ягхи из 1980-х годов заложили фундамент целого направления — ретикулярной химии, где материалы создаются «по проекту», с заранее заданными свойствами.

Сегодня MOF применяются в энергетике, экологии и медицине: с их помощью можно удалять загрязнения из воды, улавливать углекислый газ, собирать воду из сухого воздуха и разрушать стойкие химические соединения (например, ПФАС).

Фото: Ragnar Singsaas / Contributor / Getty Images

Авторы