2025年諾貝爾化學獎授予了三位科學家Susumu Kitagawa（日本）、Richard Robson（澳洲）和Omar Yaghi（美國），以表彰他們在金屬有機框架（MOF, Metal-Organic Frameworks）材料上的開創性工作。這項材料因其在吸附、儲存氣體與淨化環境中展現出的巨大潛力，尤其在二氧化碳捕捉、空氣/水淨化等領域引發業界高度關注。

諾貝爾委員會稱，這類材料就像哈利波特中Hermione 的魔法手袋：外形小巧但內部空間極為龐大，能夠儲存和處理大量分子。

MOF 材料在環境應用中的重要性

MOF材料具有許多獨特優點，使其在環境淨化技術中成為非常有前景的「新材料武器」：

1. 高比表面積與高孔隙度MOF的結構由金屬離子或團簇與有機配體連接，形成晶體網絡，其內部孔隙極多、比表面積極大。這意味著，即使很小體積的MOF，也可以接觸並捕捉大量氣體分子，如二氧化碳。
    
2. 可調性與選擇性強透過設計不同的金屬中心、有機鏈、孔道結構和功能化基團，MOF可以針對不同分子（如二氧化碳、水、污染物）進行「定向捕捉/分離/儲存/催化」。這一點在許多最新研究中被強調。
    
3. 高溫二氧化碳捕捉的新突破例如在美國加州柏克萊大學，研究團隊開發出一種MOF能在高溫（接近工業廢氣真實溫度）下工作，不再需要把廢氣冷卻到傳統吸收劑工作溫度。這對於鋼鐵、水泥等難以冷卻的高排放產業尤其重要。
    
4. 二氧化碳轉化與利用除了捕集外，MOF也被用於二氧化碳的電催化還原、光催化轉化，將二氧化碳轉化為更有價值的化學物質或燃料。相關研究正在加速推進。
    
5. 環境淨化和水資源回收除了二氧化碳，MOF被證明可用於從空氣中收集水、從水中去除有機污染物和「永遠化學物質」 (PFAS)、淨化毒物等。諾貝爾獎評論特別提及了這些環境應用。

挑戰與爭議：MOF 從實驗室走向現實還面臨阻礙

儘管MOF 在實驗室階段表現出色，其商業化與大規模應用仍面臨多個挑戰。例如穩定性與壽命問題，某些MOF在高濕度、酸鹼或溫度波動環境下不夠穩定，孔道可能損壞；此外，合成成本與規模化也是挑戰，高性能MOF 經常需要複雜/昂貴的合成方法，成本高；從實驗室到工業規模的生產仍有難度；並且，捕集後的二氧化碳必須釋放（再生MOF），再生過程可能需要高能耗和複雜設備。傳統吸收劑(如胺類)、碳基吸附材料、礦物吸附材料等仍有成熟優勢，MOF仍要在成本、耐用性、適應性上取得競爭力。

前景預測：諾貝爾獎釋放技術推進訊號

值得關注的是，就在2025年諾貝爾化學獎授予了MOF（金屬有機框架）材料的發明者，被認為是下一代CCUS與直接空氣捕集（DAC）技術的重大應用潛力的同一周，德國政府宣布，將投入60億歐元支持二氧化碳捕集、封存與利用（CCUS）全鏈集電開發，重點建設北海運輸區提供研究這是歐洲迄今最大規模的單國CCUS財政承諾，意味著歐盟內部最大的工業經濟體正式將CCUS納入能源安全與產業競爭力的核心戰略。

巧合的是，也在這幾天，2025年10月6日，歐盟委員會啟動了一項關於CO₂市場和基礎設施的公開諮詢，為2026年的立法倡議做準備，並明確指出將基於《工業碳管理戰略》（Industrial Carbon Management Strategy, COM/2024/62）以及2040年氣候目標來推動CCUS發展，該戰略文件（COM/2024/62）是歐盟當前CCUS政策的核心基礎，提出到2030年每年捕集5000萬噸二氧化碳，並強調跨境基礎設施建設和市場機制的重要性。這巧合被業界解讀為一種訊號：

科學界與政策層正同步將碳捕集從「減排工具」推向「新產業體系」。

從政策投資到科學突破，CCUS正處於「實驗室走向現實」的關鍵轉折期。德國的投資、歐盟的產業戰略、以及諾獎的科學導向，三者相互呼應——這不是偶然的時間重疊，而是全球在氣候政策、技術創新和能源安全三重壓力下的共同回應。未來十年，CCUS 不僅將是實現淨零的核心路徑，也將成為碳資產、綠氫能、負碳燃料等新興市場的技術底座。

來源:碳減派