रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार 2025: धातु-कार्बनिक फ्रेमवर्क (MOFs)
09.10.2025
रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार 2025: धातु-कार्बनिक फ्रेमवर्क (MOFs)
प्रसंग
रसायन विज्ञान में 2025 का नोबेल पुरस्कार धातु-कार्बनिक फ्रेमवर्क (एमओएफ) को दिया जाएगा, जो क्रिस्टलीय पदार्थ हैं, जिन्हें कार्बन को पकड़ने, जल संचयन करने, प्रदूषकों को हटाने तथा स्वच्छ ऊर्जा और चिकित्सा प्रौद्योगिकियों को प्रभावी ढंग से आगे बढ़ाने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
पुरस्कार विजेता और उनका योगदान
इस वर्ष का नोबेल पुरस्कार तीन वैज्ञानिक अग्रदूतों को सम्मानित करता है:
- उमर एम. याघी (जॉर्डनियन-अमेरिकी): ऊर्जा और पर्यावरण अनुप्रयोगों के लिए मजबूत, उच्च क्षमता वाले एमओएफ आर्किटेक्चर तैयार करने के लिए जाने जाते हैं।
- रिचर्ड रॉबसन (ऑस्ट्रेलिया) : 20वीं सदी के अंत में धातु-कार्बनिक क्रिस्टल के अपने अध्ययन के साथ MOF संरचनाओं के लिए प्रारंभिक वैचारिक आधार तैयार किया।
- सुसुमु कितागावा (जापान): MOFs को अणुओं के गतिशील भंडारण और वितरण में सक्षम लचीली प्रणालियों में विकसित किया।
उनकी सामूहिक प्रगति ने MOFs को असाधारण रूप से अनुकूलन योग्य पदार्थों के वर्ग के रूप में स्थापित किया, जिसने लचीलेपन और परमाणु-स्तरीय परिशुद्धता के नए मानक स्थापित किए।
धातु-कार्बनिक ढाँचे (MOFs) को समझना
एमओएफ कार्बनिक लिंकर्स द्वारा जुड़े धातु आयनों से बने होते हैं, जो नैनो आकार के गुहाओं से समृद्ध जटिल नेटवर्क बनाते हैं।
- उनकी संरचना छिद्रयुक्त और असाधारण रूप से हल्की, फिर भी मजबूत होती है; यहां तक कि एक ग्राम का सतह क्षेत्र भी एक पूरे फुटबॉल पिच से मुकाबला कर सकता है।
- एमओएफ इंजीनियर्ड परमाणु "स्पंज" की तरह व्यवहार करते हैं, जो लक्षित अणुओं को फंसाने, संग्रहीत करने और छोड़ने में सक्षम होते हैं।
विकास और प्रगति
- रॉबसन (1970-1980): पहली धातु-कार्बनिक संरचनाओं का निर्माण किया, जिससे उनकी संभावना पर प्रकाश डाला गया, लेकिन अस्थिरता के कारण वे सीमित थीं।
- कितागावा (1990 के दशक): लचीलेपन और आणविक भंडारण के लिए तंत्र प्रस्तुत किया, जिससे MOFs को अनुकूली गुण प्राप्त हुए।
- यागी (2000 का दशक): स्थिर, उच्च-क्षमता वाले एमओएफ विकसित किए, और जानबूझकर और व्यवस्थित सामग्री डिज़ाइन के लिए "रेटिकुलर केमिस्ट्री" अवधारणा को प्रस्तुत किया।
इस तिकड़ी के योगदान ने अनुकूलित, वास्तविक दुनिया में उपयोगिता के लिए निर्मित सामग्रियों की एक नई पीढ़ी की शुरुआत की है।
अनुप्रयोग और वास्तविक दुनिया पर प्रभाव
एमओएफ अनुप्रयुक्त रसायन विज्ञान के क्षेत्र में अग्रणी स्थान पर हैं:
- जलवायु और पर्यावरण:
- वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड को पकड़ने और संग्रहीत करने में प्रभावी, ग्लोबल वार्मिंग से निपटने के लिए एक रणनीतिक उपकरण प्रदान करता है।
- वायु और जल स्रोतों से खतरनाक गैसों और लगातार प्रदूषकों को हटाने में सक्षम।
- जल सुरक्षा:
- कुछ जल संसाधन मंत्रालय परिवेशी वायु से जल निकालते हैं, जिससे रेगिस्तानी क्षेत्रों में भी जल की कमी का समाधान हो जाता है।
- ऊर्जा:
- उनकी संरचना हाइड्रोजन भंडारण के लिए आदर्श है, जो नवीकरणीय ईंधन सेल प्रौद्योगिकी में प्रगति को सुगम बनाती है।
- स्वास्थ्य:
- नियंत्रित दवा रिलीज और लक्षित वितरण, उपचार दक्षता बढ़ाने और दुष्प्रभावों को कम करने के लिए उपयोग किया जाता है।
- औद्योगिक उपयोग:
- एमओएफ खतरनाक पदार्थों के लिए सेंसर के रूप में और विनिर्माण में चयनात्मक उत्प्रेरक के रूप में कार्य करते हैं, जिससे ऊर्जा की खपत और अपशिष्ट में कमी आती है।
एमओएफ बनाम जिओलाइट्स
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विशेषता |
धातु-कार्बनिक फ्रेमवर्क (MOFs) |
जिओलाइट्स |
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संघटन |
धातु आयन और कार्बनिक लिंकर्स |
अकार्बनिक: Si, Al, O |
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संरचना |
लचीला, अत्यधिक ट्यूनेबल |
कठोर, कम अनुकूलनीय |
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अनुकूलन |
विशिष्ट उपयोगों के लिए आसानी से अनुकूलित |
सीमित प्राकृतिक रूप |
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मुख्य अनुप्रयोग |
पर्यावरण, स्वास्थ्य, प्रौद्योगिकी |
निस्पंदन, मानक उत्प्रेरण |
एमओएफ अपनी संरचनात्मक और रासायनिक ट्यूनेबिलिटी के कारण लचीलेपन और बहुमुखी प्रतिभा में जिओलाइट्स से आगे निकल जाते हैं।
निष्कर्ष
याघी, रॉबसन और कितागावा को दिया जाने वाला 2025 का रसायन विज्ञान का नोबेल पुरस्कार विज्ञान और समाज के लिए एक परिवर्तनकारी अध्याय का प्रतीक है। धातु-कार्बनिक ढाँचे इस बात का उदाहरण हैं कि कैसे मनुष्य दुनिया की तात्कालिक चुनौतियों के लिए आणविक स्तर पर पदार्थों का निर्माण कर सकते हैं—रासायनिक कल्पना को वास्तविक, मापनीय प्रगति में बदल सकते हैं।