Pfas uit water halen en andere science fiction die werkelijkheid wordt, krijgt Nobelprijs chemie
Susumu Kitagawa, Richard Robson en Omar M. Yaghi krijgen de Nobelprijs voor Scheikunde 2025 voor de ontwikkeling van een nieuw type moleculaire architectuur. De constructies die ze creëerden – metaal-organische raamwerken – bevatten grote holtes waarin moleculen in en uit kunnen stromen. Onderzoekers hebben ze gebruikt om water uit de woestijnlucht te winnen, verontreinigende stoffen uit water te halen, koolstofdioxide af te vangen en waterstof op te slaan.
Susumu Kitagawa, Richard Robson en Omar M. Yaghi Bld. Niklas Elmehed / Nobel Prize Outreach
De Nobelprijswinnaars voor scheikunde 2025 hebben moleculaire constructies gecreëerd met grote ruimtes waardoor gassen en andere chemicaliën kunnen stromen. Deze constructies, metaal-organische raamwerken, kunnen worden gebruikt om water uit de woestijnlucht te winnen, koolstofdioxide af te vangen, giftige gassen op te slaan of chemische reacties te katalyseren.
Door de ontwikkeling van metaal-organische raamwerken hebben de winnaars chemici nieuwe mogelijkheden geboden om een aantal van de uitdagingen waar we voor staan, op te lossen.
Nieuwe op maat gemaakte materialen
"Metaal-organische raamwerken hebben een enorm potentieel en bieden voorheen onvoorziene mogelijkheden voor op maat gemaakte materialen met nieuwe functies", aldus Heiner Linke, voorzitter van het Nobelcomité voor Scheikunde.
Diamant met ontelbare holtes
Het begon allemaal in 1989, toen Richard Robson de inherente eigenschappen van atomen op een nieuwe manier probeerde te benutten. Hij combineerde positief geladen koperionen met een vierarmig molecuul; dit had een chemische groep die aangetrokken werd door koperionen aan het uiteinde van elke arm.
Toen ze werden gecombineerd, vormden ze een goed geordend, ruim kristal. Het leek op een diamant vol ontelbare holtes.
Robson herkende onmiddellijk het potentieel van zijn moleculaire constructie, maar deze was instabiel en stortte gemakkelijk in. Susumu Kitagawa en Omar Yaghi gaven deze bouwmethode echter een stevige basis; tussen 1992 en 2003 deden ze afzonderlijk een reeks revolutionaire ontdekkingen. Kitagawa toonde aan dat gassen in en uit de constructies kunnen stromen en voorspelde dat MOF's flexibel gemaakt konden worden. Yaghi creëerde een zeer stabiele MOF en toonde aan dat deze met behulp van rationeel ontwerp kan worden aangepast, waardoor deze nieuwe en wenselijke eigenschappen krijgt.
Bld. Nobel Prize Outreach
Scheiden PFAS van water
Na de baanbrekende ontdekkingen van de laureaten hebben chemici tienduizenden verschillende MOF's gebouwd. Sommige hiervan kunnen bijdragen aan het oplossen van enkele van de grootste uitdagingen voor de mensheid, met toepassingen zoals het scheiden van PFAS uit water, het afbreken van sporen van geneesmiddelen in het milieu, het afvangen van koolstofdioxide of het oogsten van water uit de woestijnlucht.
Bld. Nobel Prize Outreach
.gif)
