诺贝尔化学奖得主科研利器：Tousimis临界点干燥仪

前/言

日本京都大学北川进（Susumu Kitagawa）教授因在金属有机框架材料（MOF）领域的开创性研究，荣获了2025年诺贝尔化学奖。在这一重大科研成果的背后，美国Tousimis公司的临界点干燥仪作为关键制样设备，为MOF材料的结构研究提供了可靠的技术支持。

在北川进教授领导的京都大学物质-细胞综合研究所（iCeMS）实验室中，Tousimis Autosamdri®-931系列和Samdri®-PVT-3D临界点干燥仪被用于MOF样品的制备工作。

这些仪器在电子显微镜样品前处理中发挥着不可替代的作用，能有效避免样品因表面张力造成的塌陷与破坏，完美保留材料的原始纳米多孔结构。

对于北川教授研究的MOF材料而言，精确表征其孔道结构是揭示其气体吸附、分离和催化等功能的核心，而临界点干燥技术正是实现这一目标的关键环节。

北川发现了多孔蜂窝型配位聚合物的晶体结构

Tousimis Autosamdri®-931

临界点干燥技术之所以能成为电子显微镜制样的重要手段，源于其独特的物理原理。该技术利用物质在临界点状态时液态和气态界面消失、表面张力降为零的特性，从而避免表面应力对样品的损坏。

然而，水的高临界点（+374°C，3212 psi）使得实际操作非常不便；但液态CO₂的临界点（+31°C，1072 psi）却是更为温和，因此被广泛用作临界点干燥介质。

由于CO₂不易与水混合，实验中通常使用乙醇或丙酮作为中间液体，最终实现无表面张力影响的样品干燥。

北川进教授荣获诺贝尔化学奖的成就，不仅是对其科研团队辛勤工作的肯定，也是对可靠实验设备在前沿科学研究中重要价值的证明。

在MOF材料研究过程中，Tousimis临界点干燥仪确保了样品在电子显微镜观测下能够展现出最真实、最精细的微观结构，为突破性发现奠定了坚实的技术基础。

这一案例再次表明，精密仪器与创新科学思想的结合，是推动人类知识边界不断拓展的重要力量。