Giải Nobel Hóa học 2025 vinh danh công trình tạo ra 'bộ khung kim loại - hữu cơ' đa dụng

4 giờ trướcBài gốc

3 nhà khoa học được công bố trao giải Nobel Hóa học năm 2025 (từ trái sang): Susumu Kitagawa, Richard Robson và Omar Yaghi. Ảnh: NOBELPRIZE.ORG

MOF là hợp chất hoặc vật liệu được tạo nên từ sự kết hợp giữa các nguyên tử kim loại (như đồng, kẽm, sắt, nhôm...) và các phân tử hữu cơ (thường là những hợp chất chứa carbon, hydrogen, oxygen, nitrogen...).

MOF có khả năng hình thành nên những “tòa nhà phân tử” với vô số khoang rỗng, cho phép khí và các hóa chất khác di chuyển tự do bên trong.

Theo Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển, các bộ khung MOF mở ra triển vọng ứng dụng rộng lớn trong tương lai như: thu nước từ không khí sa mạc, lưu trữ khí độc, hấp thụ CO₂, phân tách các hợp chất ô nhiễm hoặc xúc tác phản ứng hóa học.

Giáo sư Heiner Linke, Chủ tịch Ủy ban Nobel Hóa học, nhận định: “Các khung kim loại – hữu cơ có tiềm năng khổng lồ, mang lại những cơ hội chưa từng thấy để chế tạo vật liệu theo yêu cầu với những chức năng mới”.

Khởi nguồn của công trình này bắt đầu năm 1989, khi nhà khoa học Richard Robson thử nghiệm kết hợp các ion đồng mang điện tích dương với một phân tử có bốn nhánh hữu cơ, mỗi nhánh có nhóm hóa học hút đồng.

Kết quả tạo thành một tinh thể có cấu trúc ngăn nắp và rộng rãi, tựa viên kim cương chứa vô số khoang rỗng. Dù sớm nhận thấy tiềm năng, ông Robson khi ấy vẫn chưa thể ổn định cấu trúc này.

Sau đó, 2 nhà khoa học Susumu Kitagawa và Omar Yaghi đã phát triển phương pháp này thành nền tảng vững chắc. Trong giai đoạn 1992–2003, họ độc lập thực hiện hàng loạt khám phá mang tính đột phá.

Ông Kitagawa chứng minh rằng, khí có thể đi vào và thoát ra khỏi các khung phân tử, đồng thời dự báo các MOF có thể linh hoạt; còn ông Yaghi tạo ra một loại MOF bền vững cao, có thể thiết kế MOF theo mục đích sử dụng bằng cách điều chỉnh đặc tính của MOF.

Nhờ những phát hiện tiên phong đó, giới hóa học đã chế tạo hàng chục ngàn loại MOF khác nhau. Một số trong đó hứa hẹn giúp giải quyết những thách thức lớn nhất của nhân loại đó là tách bỏ hóa chất PFAS khỏi nguồn nước (PFAS viết tắt của Per - và polyfluoroalkyl, là một nhóm hơn 10.000 hóa chất tổng hợp cực kỳ bền bỉ, không có trong tự nhiên, phân hủy rất chậm trong môi trường). MOF cũng giúp phân hủy dư lượng dược phẩm trong môi trường, thu giữ CO₂ hay khai thác hơi nước từ không khí khô cằn….

Tuần lễ Nobel 2025 tiếp tục với các giải:

Văn chương (chiều 9-10), Hòa bình (chiều 10-10) và kết thúc với Nobel Kinh tế (chiều 13-10).

Mỗi giải thưởng bao gồm huy chương Vàng, bằng chứng nhận và 11 triệu kronor Thụy Điển.

KHÁNH MINH

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