12月3日下午，由北京大學圖書館和化學與分子工程學院聯(lián)合主辦的“學科之美系列講座——化學之美”第九場講座在圖書館南配樓藝術(shù)鑒賞廳舉行，北京大學楊四海教授作題為“金屬有機框架材料化學”的講座。40余位師生和校友報名參加現(xiàn)場講座。講座由北京大學化學與分子工程學院夏義杰主持。
講座現(xiàn)場
楊四海以2025年諾貝爾化學獎為引，點明了金屬有機框架材料（MOFs）在當代化學研究中的重要地位與前沿價值。他將MOFs材料比作“分子海綿”，以其極高的比表面積、可調(diào)控的孔道結(jié)構(gòu)和豐富的化學功能性，形象地揭示了這類材料在氣體存儲、分離、催化及生物醫(yī)藥等領域的巨大應用潛力。楊四海系統(tǒng)梳理了MOFs材料從概念萌芽到蓬勃發(fā)展的30年歷程，回顧了該領域3位諾貝爾獎得主的里程碑式貢獻：從早期探索中結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的“美麗遺憾”，到首次實現(xiàn)孔道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定化的關鍵突破，再到發(fā)掘其氣體吸附功能、踐行“無用之用，是為大用”哲學智慧的實踐歷程。
楊四海作講座
楊四海通過生動的動畫與結(jié)構(gòu)示意圖，展示了如何通過金屬節(jié)點與有機連接體的巧妙搭配，構(gòu)筑出從簡單立方到復雜多維的豐富網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，并實現(xiàn)功能基團在三維空間中的精準定位與修飾。這種“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)指引應用”的設計理念，使得MOFs成為實現(xiàn)分子水平定制化功能的理想平臺。楊四海指出，其課題組曾在研究中發(fā)現(xiàn)全新的拓撲網(wǎng)絡，并以“MFM”命名，展現(xiàn)了該領域依然充滿未知與創(chuàng)新的活力。
楊四海重點分享了其課題組將MOFs材料應用于“清潔空氣”挑戰(zhàn)的研究工作。面對空氣中低濃度、難捕獲的二氧化硫、二氧化氮等氣體污染物，傳統(tǒng)多孔材料往往力有不逮。團隊致力于設計合成能夠特異性高效吸附并轉(zhuǎn)化這些污染分子的MOFs材料，使其如同智能海綿，在吸附飽和后可通過特定條件釋放或轉(zhuǎn)化污染物，實現(xiàn)材料的循環(huán)再生。
講座結(jié)束后，楊四海與在場師生進行互動交流，耐心解答了聽眾的疑問。
信息來源： 北大圖書館
