धातु-कार्बनिक ढाँचों (MOFs) के विकास हेतु 2025 का रसायन विज्ञान नोबेल पुरस्कार विजेताओं का विवरण
द्वारा संपादित: gaya ❤️ one
रॉयल स्वीडिश एकेडमी ऑफ साइंसेज ने 8 अक्टूबर, 2025 को वर्ष 2025 का रसायन विज्ञान नोबेल पुरस्कार धातु-कार्बनिक ढाँचों (Metal-Organic Frameworks - MOFs) के अग्रणी विकास के लिए तीन वैज्ञानिकों को प्रदान करने का निर्णय लिया। यह प्रतिष्ठित सम्मान सुसुमु कितागावा, रिचर्ड रॉबसन और उमर एम. याघी को उनके अभूतपूर्व कार्य के लिए दिया गया है, जिसने आणविक वास्तुकला (molecular architecture) का एक नया प्रतिमान स्थापित किया है। कितागावा जापान के क्योटो विश्वविद्यालय से, रॉबसन ऑस्ट्रेलिया के मेलबर्न विश्वविद्यालय से, और याघी संयुक्त राज्य अमेरिका के कैलिफ़ोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले से जुड़े हैं।
MOFs की मौलिक संरचना में धातु आयन आधारशिलाओं के रूप में कार्य करते हैं, जिन्हें लंबे कार्बन-आधारित कार्बनिक अणुओं द्वारा जोड़ा जाता है। यह संयोजन क्रिस्टल बनाता है जिनमें विशाल, समायोज्य गुहाएँ (cavities) होती हैं, जिससे गैसें और अन्य रसायन आसानी से प्रवाहित हो सकते हैं। इस सरंध्रता (porosity) और विशाल सतह क्षेत्र के कारण ये ढाँचे असाधारण रूप से उपयोगी सिद्ध हुए हैं। खोजकर्ताओं ने सिद्ध किया है कि MOFs का उपयोग रेगिस्तानी हवा से पानी निकालने के लिए किया जा सकता है। 2022 में, याघी के समूह ने डेथ वैली में MOF का परीक्षण किया, जहाँ 1 किलोग्राम सामग्री एक दिन में शुष्क हवा से 114 से 210 ग्राम पानी निकालने में सक्षम थी।, औद्योगिक उत्सर्जन से कार्बन डाइऑक्साइड को अलग करने, हाइड्रोजन गैस को सुरक्षित रूप से संग्रहीत करने और जल स्रोतों से पीएफएएस (PFAS) जैसे 'हमेशा रहने वाले रसायनों' को हटाने के लिए किया जा सकता है।
इस क्षेत्र के विकास में प्रत्येक वैज्ञानिक का योगदान महत्वपूर्ण रहा है। रिचर्ड रॉबसन ने 1989 में प्रारंभिक प्रयोग किए थे, लेकिन उनकी प्रारंभिक रचनाएँ अस्थिर थीं। बाद में, कितागावा ने यह दर्शाया कि इन ढाँचों को लचीला बनाया जा सकता है और उनके 'श्वसन' को नियंत्रित किया जा सकता है, जबकि उमर याघी ने तर्कसंगत डिज़ाइन (rational design) का उपयोग करके उन्हें संशोधित करने की विधि विकसित की, जिससे उन्हें वांछनीय गुण प्राप्त हुए। याघी ने इस क्षेत्र को 'रेटिकुलर केमिस्ट्री' (reticular chemistry) नाम दिया, 1995 में कार्बोक्सिलेट लिंकर्स का उपयोग करके धातु-कार्बनिक संरचनाओं के क्रिस्टलीकरण को प्राप्त किया, जिससे ढाँचों को मजबूती और निरंतर सरंध्रता मिली। 1999 में, याघी ने MOF-5 प्रस्तुत किया - एक अति-उच्च सरंध्रता वाली सामग्री, जिसका आंतरिक सतह क्षेत्र इतना बड़ा है कि इसके कुछ ग्राम एक फुटबॉल मैदान के बराबर जगह घेर सकते हैं। 2020 में, याघी ने कार्बन कैप्चर और वायुमंडलीय जल संग्रह के लिए MOF प्रौद्योगिकियों के व्यावसायीकरण के उद्देश्य से एटोको (Atoco) नामक एक स्टार्टअप की स्थापना की। जो आणविक घटकों को एक साथ सिलकर सरंध्र संरचनाएँ बनाने पर केंद्रित है। रसायन विज्ञान के लिए नोबेल समिति के अध्यक्ष, हेनर लिंके के अनुसार, MOFs में 'अभूतपूर्व अवसर' लाने की अपार क्षमता है, जिससे कस्टम-निर्मित सामग्री का निर्माण संभव हुआ है।
इस मौलिक कार्य के परिणामस्वरूप, दुनिया भर के रसायनज्ञों ने पहले ही हजारों विभिन्न प्रकार के MOFs का निर्माण कर लिया है, जिनका उपयोग अब गैस और ऊर्जा भंडारण उपकरणों, उत्प्रेरक रिएक्टरों और अन्य क्रांतिकारी उत्पादों के विकास में किया जा रहा है। कितागावा ने नवीकरणीय ऊर्जा का उपयोग करके हवा को पकड़ने और उसे उपयोगी सामग्रियों में बदलने के अपने सपने पर ज़ोर दिया है। यह पुरस्कार 10 दिसंबर, 2025 को स्टॉकहोम, स्वीडन में प्रदान किया जाएगा, जो जलवायु परिवर्तन और जल संकट जैसी जटिलताओं के लिए नवीन, संरचित समाधान प्रदान करने की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम है।
स्रोतों
Deutsche Welle
Press release: Nobel Prize in Chemistry 2025
Nobel for chemistry won by Susumu Kitagawa, Richard Robson, Omar Yaghi
Susumu Kitagawa, Richard Robson and Omar Yaghi win the 2025 Nobel Prize for Chemistry
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