世界著名化学家∣Richard Robson

世界著名化学家

世界著名化学家∣Richard Robson

作者：石油醚

简介

Richard Robson（1937年6月4日–）：诺贝尔化学奖得主（2025），澳大利亚科学院院士，英国无机化学家。墨尔本大学（澳大利亚）教授。

教育背景及工作经历

1959 牛津大学，化学学士

1962 牛津大学，博士学位

1962 加州理工学院，博士后

1964 斯坦福大学，博士后

1966 墨尔本大学，化学系讲师

1992 墨尔本大学，化学系副教授

1992-至今墨尔本大学，教授、名誉教授

获奖情况

1998 澳大利亚化学学会无机化学Burrows Award

2000 澳大利亚科学院院士（AAS）

2022 英国皇家学会会员

2025 诺贝尔化学奖

研究概要

MOF的原型–具有离子交换能力的钻石型框架的构建

20世纪80年代末，Richard Robson率先探索了当时尚属空白的“无限扩展配位网络”（infinite coordination network）领域。他提出，若将含四个氰基的有机四腈化合物与倾向于形成四面体配位的金属离子相结合，有望构建出具有大尺寸孔道的三维金刚石拓扑结构。为验证该设想，Robson选用一价铜离子（Cu⁺）作为金属构筑单元，并以有机腈类化合物作为配体。这一策略基于对配位几何匹配性的精确控制，旨在最小化结构畸变，实现高对称性与热力学稳定性的统一。

为进一步确保四面体网络的定向组装，Robson自主设计并合成了刚性且高度对称的有机配体——4′,4”,4”’,4””-四氰基四苯基甲烷（tetracyanotetraphenylmethane）。该配体在空间上呈正四面体分布的氰基（–CN），与Cu⁺的配位偏好高度契合，从而有效引导晶格的有序延伸。

实验结果表明，所得晶体呈现出高度规整的三维金刚石型框架，其晶格内部形成贯通的纳米级空洞（cavities）。硝基苯等溶剂分子及BF₄⁻对离子可在孔道中自由迁移，展现出材料优异的结构有序性与动态柔性。此成果不仅实现了多孔晶体材料在分子层面的可编程设计，更首次构建出具备明确拓扑结构的无限配位网络，被公认为金属有机框架（MOFs）材料的原型体系。

尤为关键的是，Robson通过实验证实该框架具备可逆离子交换能力：在不破坏晶体完整性的情况下，可将晶格中的BF₄⁻离子定量替换为PF₆⁻离子。这一发现有力证明了此类材料兼具出色的结构鲁棒性与化学可调性，为后续在气体储存、选择性吸附、异相催化及膜分离等领域的应用提供了坚实的科学基础。