Czym są szkielety metaloorganiczne? Za tę technologię przyznano Nobla z chemii 2025
Nagroda Nobla 2025 z chemii przypadła Susumu Kitagawie, Richardowi Robsonowi oraz Omarowi M. Yaghiemu – „za rozwój szkieletów metaloorganicznych”. Chodzi o nową architekturę molekularną materiałów zawierających wolne przestrzenie. Można je wykorzystać m.in. w usuwaniu toksycznych gazów czy magazynowaniu energii.
Szkielety metaloorganiczne – nowa przełomowa technologia?
.Szkielety metaloorganiczne (Metal-Organic Framework – MOF) to konstrukcje molekularne, w których jony metali pełnią funkcję kamieni węgielnych, połączonych długimi cząsteczkami organicznymi (opartymi na węglu). W ten sposób powstają kryształy zawierające duże wnęki. Te porowate materiały to właśnie MOF. Chemicy mogą zmieniać ich części składowe, tak aby mogły wychwytywać i magazynować określone substancje. MOF potrafią również wywoływać reakcje chemiczne lub przewodzić prąd elektryczny.
Prof. Sławomir Sęk, obecnie dziekan Wydziału Chemii Uniwersytetu Warszawskiego, porównał struktury MOF do klatek budowanych z klocków magnetycznych – metalowych kulek połączonych patyczkami. MOF-y składają się z jonów metalu połączonych ligandami organicznymi. – W zależności od tego, ile patyczków połączymy, jak długie one będą i jaki będą mieć kształt, możemy regulować, jak duże w strukturze tej powstaną wnęki – opisał badacz.
Para wodna pozyskiwana z powietrza
.Materiały te mają olbrzymie potencjalne zastosowania. – Mowa o wszystkich możliwościach związanych np. z pozyskiwaniem pary wodnej z powietrza, co może być wykorzystywane szczególnie w niektórych regionach świata, gdzie brakuje wody pitnej i trzeba ją odzyskiwać na różne sposoby. Można też usuwać toksyczne gazy – tutaj mamy całą dziedzinę związaną z separacją, oczyszczaniem, gromadzeniem, magazynowaniem gazów. Tego typu materiały możemy też wykorzystywać w magazynowaniu energii – temacie również dziś popularnym. Oczywiście nie zapominając o właściwościach katalitycznych tego typu układów, czyli umożliwianiu katalizy różnego rodzaju reakcji chemicznych – wymieniał w rozmowie kierownik Katedry Chemii Organicznej, Bioorganicznej i Biotechnologii Wydziału Chemicznego Politechniki Śląskiej.
Dr hab. inż. Wojciech Bury, prof. UWr, lider Zespołu Chemii Retikularnej i Katalizy z Wydziału Chemii Uniwersytetu Wrocławskiego, ocenił w rozmowie, że Nobel za MOF nie jest zaskoczeniem. – Rozważania dotyczące Nobla za sieci metaliczno-organiczne toczą się od kilku już lat, ponieważ zainteresowanie naukowców na świecie tą tematyką jest ogromne. Zastosowania tych materiałów są, obok np. tematyki perowskitów, bardzo gorącym zagadnieniem. Spodziewaliśmy się, że Nobel w tej dziedzinie będzie i ciągle było oczekiwanie, czy to będzie już, czy jeszcze za chwilę – zaznaczył prof. Wojciech Bury.
Kim jest Susumu Kitagawa i Omar M. Yaghi?
.Susumu Kitagawa urodził się w 1951 roku w Kioto w Japonii. Doktorat obronił w 1979 roku na Uniwersytecie w Kioto, gdzie obecnie jest profesorem. Richard Robson, urodzony w 1937 roku w Glusburn w Wielkiej Brytanii, zrobił doktorat w 1962 roku na Uniwersytecie Oksfordzkim w Wielkiej Brytanii. Obecnie jest profesorem na Uniwersytecie w Melbourne w Australii.
Omar M. Yaghi, urodzony w 1965 roku w Ammanie w Jordanii, w wieku 15 lat wyemigrował do USA, gdzie w 1990 roku zrobił doktorat na Uniwersytecie Illinois w Urbana-Champaign. Obecnie jest profesorem na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley (USA). Laureaci podzielą się po równo 11 milionami koron szwedzkich (ponad 4,2 miliona złotych).
Wrocławska chemia. W roku jubileuszu Marii Curie-Skłodowskiej
.Łączny potencjał naukowy wrocławskiej chemii jest olbrzymi, a wyniki — mierzone liczbą i jakością publikacji naukowych i patentów — są imponujące. Wrocławskie instytuty chemiczne mają najwyższe ministerialne klasyfikacje A lub A+ i są rozpoznawalne nie tylko w Polsce, ale i na całym świecie. W tym roku Uniwersytet Wrocławski znalazł się wśród trzech polskich uniwersytetów na liście Top 500 światowego rankingu ARWU Chemistry, wraz z UW i UJ – piszą Prof. Jacek GLIŃSKI i Prof. Kazimierz ORZECHOWSKI w opublikowanym na łamach „Wszystko co Najważniejsze” tekście „W roku jubileuszu Marii Curie-Skłodowskiej”.
Chemia uniwersytecka w stolicy Dolnego Śląska ma długą historię i wspaniałe osiągnięcia. Najpierw były to fundamentalne odkrycia uczonych niemieckich, przy czym aż trzech z nich to laureaci Nagrody Nobla w dziedzinie chemii (Eduard Buchner, Fritz Haber i Friedrich Bergius). Po II wojnie światowej historia chemii była już tworzona przez Polaków. Powojenna chemia wrocławska zaczęła się w 1945 roku, kiedy to utworzono uniwersytet i politechnikę we Wrocławiu. W 1951 roku uniwersytet i politechnika oddzieliły się od siebie i przez krótki czas uniwersytet nie prowadził studiów chemicznych. Reaktywowano je w 1954 roku, a w 1969 roku połączono działające dotąd niezależnie katedry, tworząc Instytut Chemii Uniwersytetu Wrocławskiego, funkcjonujący w ramach Wydziału Matematyki, Fizyki i Chemii. Pierwszym dyrektorem została prof. Bogusława Jeżowska-Trzebiatowska, wybitna uczona o wyjątkowym talencie menedżerskim. W 1995 roku Instytut Chemii wyodrębnił się z Wydziału Matematyki, Fizyki i Chemii, przekształcając się w Wydział Chemii Uniwersytetu Wrocławskiego. Liczy on obecnie 22 zespoły badawcze.
.Historia chemii na Politechnice Wrocławskiej jest niemniej bogata. W latach 1910 – 1945 działała Königliche Technische Hochschule Breslau, a jednym z jej trzech wydziałów był Wydział Chemii i Hutnictwa. Zaraz po I wojnie światowej zmieniono nazwę uczelni na Technische Hochschule. W 1945 roku w TH istniały cztery wydziały, w tym Wydział Nauk Ogólnych, obejmujący nauki chemiczne. Po oddzieleniu się politechniki od uniwersytetu w 1954 roku Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej otrzymał (w 1957 roku) obecną nazwę. W jego strukturze jest 16 katedr i zakładów, połowa obejmuje tzw. chemię „czystą”, pozostałe technologie oraz inżynierię chemiczną. Działalność naukowa dotyczy praktycznie wszystkich działów współczesnej chemii.
PAP/MJ
