Bild: © Nobel Prize Outreach, Illustration: Niklas Elmehed

Die DECHEMA und besonders die Fachgruppe Zeolithe  gratulieren Susumu Kitagawa, Richard Robson und Omar Yaghi zur Verleihung des Nobelpreises für Chemie 2025. Mit ihren wegweisenden Arbeiten auf dem Gebiet der Metall-organischen Gerüstverbindungen und porösen Koordinationspolymere haben die Preisträger den Grundstein für Anwendungen hochporöser Materialien in einer Vielzahl von Bereichen gelegt.

Bei Metall-organischen Gerüstverbindungen (engl. metal-organic frameworks, MOFs) handelt es sich um anorganisch-organische Hybridmaterialien mit oftmals kristalliner Struktur, die auf atomarer Ebene aus Metallionen und organischen Brückenliganden aufgebaut sind. Die Kombination dieser Bausteine führt zu definierten Kanälen oder Porensystemen, deren Durchmesser typischerweise im Bereich bis zu 2 nm liegen. Somit können Moleküle, die eine ähnliche Größe besitzen, passgenau in den Hohlräumen eingelagert werden. Da sich die Materialien durch eine hochporöse Struktur und äußerst geringe Materialdichte auszeichnen, können Metall-organische Gerüstverbindungen spezifische Oberflächen von mehreren tausend Quadratmetern pro Gramm aufweisen. Die nahezu unbegrenzten Kombinationsmöglichkeiten der anorganischen und organischen Bestandteile ermöglichen es, eine äußerst große Zahl an MOF-Strukturen mit maßgeschneiderten Eigenschaften zu erzeugen.

Mit ihren bahnbrechenden Arbeiten haben die Preisträger tausende Forschende weltweit dazu inspiriert, vielversprechende Anwendungsgebiete dieser einzigartigen Materialklasse zu erforschen. Zu diesen gehören die Speicherung von Gasen oder die Trennung von Gasgemischen, aber auch die kontrollierte Freisetzung von Wirkstoffen im medizinischen Bereich. Darüber hinaus ist es auch möglich, Katalysatoren oder Sensoren auf MOF-Basis herzustellen. Zu neueren Anwendungsbereichen zählt auch der Einsatz in Wärme- und Kältespeichern.

Wegen dieser vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten haben die MOFs auch in der DECHEMA ein festes Zuhause – und auch die frischgebackenen Nobelpreisträger Susumu Kitagawa und Omar Yaghi durften wir schon mehrfach live erleben, so bei der MOF 2022 (hier gibt es den  Vortrag von Omar Yaghi) und jüngst als Eröffnungsredner bei der EuroMOF im September 2025.

Aktuelle Entwicklungen in diesem spannenden und hochdynamischen Forschungsfeld werden auch im kommenden Jahr wieder auf der 37. Deutschen Zeolith-Tagung (25. bis 27. Februar 2026 in Stuttgart) vorgestellt, bei der neben den namensgebenden Zeolithen auch Metall-organische Gerüstverbindungen und weitere Arten von mikro- und mesoporösen Materialien im Fokus stehen.

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