Барбара Дж. Финлейсон-Питтс
Барбара Дж. Финлейсон-Питтс — канадско-американский атмосферный химик. Она является профессором химического факультета Калифорнийского университета в Ирвайне и директором института AirUCI. [1] Финлейсон-Питтс и Джеймс Н. Питтс-младший являются авторами книги «Химия верхней и нижней атмосферы: теория, эксперименты и приложения» (1999). [2] является членом Национальной академии наук . С 2006 года [3] и является лауреатом медали Гарвана-Олина 2017 года . [4] В 2016 году она была сопредседателем доклада Национальной академии наук «Будущее исследований в области химии атмосферы». [5]
Финлейсон-Питтс исследует химию верхних и нижних слоев атмосферы и способы, которыми химические реакции в атмосфере влияют на загрязнение воздуха и изменение климата . [6] [7] [8] Она и ее команда работают над развитием понимания на молекулярном уровне газовых реакций частиц в разных слоях атмосферы и на границах между слоями. Они также изучают границу между воздухом и водой. [9] Она подчеркивает «неотложность решения проблемы изменения климата на всех уровнях правительства в США и во всем мире». [10]
Образование
[ редактировать ]Финлейсон-Питтс получила степень бакалавра наук в Трентском университете в Питерборо, Онтарио , в 1970 году. Она получила степень магистра и доктора химии в Калифорнийском университете в Риверсайде в 1971 и 1973 годах соответственно. [1] После завершения постдокторской стажировки в Калифорнийском университете в Риверсайде она работала профессором химии в Калифорнийском государственном университете в Фуллертоне с 1974 по 1994 год. В 1994 году она поступила на химический факультет Калифорнийского университета в Ирвайне. [11]
Исследовать
[ редактировать ]Исследования Финлейсона-Питтса направлены на развитие понимания на молекулярном уровне фундаментальной кинетики, механизмов и фотохимии газообразных реакций частиц. Ее особенно интересует, как реакции происходят в разных слоях атмосферы и на границе раздела разных слоев. [12] [9] Помимо работы над тропосферой и стратосферой , она изучает взаимодействие на границе воздуха и воды, где газы встречаются с жидкостями. Реакции, происходящие на поверхности между слоями, могут отличаться от реакций, происходящих внутри каждого слоя. [9]
В атмосфере выбрасываемые газы и частицы могут вступать в дальнейшую реакцию с образованием новых химических соединений. Некоторые соединения могут не реагировать в тропосфере, но распадаются и участвуют в дальнейших преобразованиях в верхних слоях стратосферы. Неорганическая химия оксидов азота и серы в газовой фазе изучена лучше, чем взаимодействие оксидов азота и серы с органическими соединениями. Финлейсон-Питтс и ее коллеги проделали важную работу по пониманию химии тропосферы, в частности, превращения оксида азота (NO) в диоксид азота (NO 2 ) в воздухе и последующего образования озона, азотной кислоты и органических веществ. нитраты. [12]
Финлейсон-Питтс был ведущим автором исследования 2009 года, опубликованного в Трудах Национальной академии наук , которое показало, что при сжигании ископаемого топлива выделяются оксиды азота, которые взаимодействуют с газообразным хлористым водородом с образованием соединений, образующих смог. Исследование также показало, что водяной пар усиливает реакцию. [13]
Финлейсон-Питтс и ее команда исследовали реакции между диоксидом азота (NO 2 ) и пятиокисью азота (N 2 O 5 ), двумя распространенными соединениями, образующимися в результате сгорания ископаемого топлива, распространенных в атмосфере, и газообразным хлористым водородом (HCl), концентрация которого достигла в несколько частей на миллиард в загрязненном воздухе. Авторы исследования предположили, что N 2 O 5 существует в виде асимметричного димера NO 2 + № 3 − . Они также предположили, что молекулы воды способствуют ионизации N 2 O 5 до NO 2. + № 3 − .При реакции NO 2 с HCl (в виде NO 2 + № 3 − ), он создает ClO и HNO 3 , а при реакции N 2 O 5 с HCl образует ClNO 2 и HNO 3 . [13]
Команда заявила, что создание соединений хлора и азота может иметь негативные последствия для надежности и срока службы электроники, которая подвержена коррозии, когда реакция происходит в дверях. Поглощение света переходит в область ближнего ультрафиолета и сильно перекрывается не только с солнечной радиацией, но и с радиацией флуоресцентных ламп, вызывая смог. Молекулы, содержащие хлор, также реагируют с окисью азота (NO) с образованием озона. [13]
В статье 2010 года Финлейсон-Питтс подробно описал роль галогенов в реакциях нижних слоев атмосферы. Она обнаружила, что ионы хлора в воздухе способствуют образованию озона, а ионы брома способствуют разрушению озона. Оба иона распространены в тропосфере из-за циклов между морской водой и газообразными фазами. [14] Хлорид, которого во много раз больше, чем бром, реагирует с азотсодержащими и кислородсодержащими соединениями как в водной, так и в газовой фазах, образуя множество молекул, рассеивающих свет, включая HCl, Cl 2 , ClNO 2 , ClO и OClO. [14]
Финлейсон-Питтс также помог написать исследование 2012 года, опубликованное в Трудах Национальной академии наук , в котором был сделан вывод о том, что для решения проблемы вторичных органических аэрозолей могут потребоваться новые модели. [15] Финлейсон-Питтс работал с учеными из UCI и Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории в Ричленде, штат Вашингтон , над исследованием процессов, приводящих к образованию вторичных органических аэрозолей. В частности, они изучали образование частиц при одновременном окислении α-пинена озоном и радикалами NO 3 с использованием аэрозольной проточной системы. Альфа-пинен выделяется растительностью в различных количествах, в зависимости от температуры и условий освещенности. Реакция α-пинена с радикалами NO 3 в атмосфере создает малолетучие частицы, генерирующие вторичные органические аэрозоли. Ранее считалось, что эти частицы конденсируются в крошечные капли жидкости, а затем рассеиваются по мере испарения этих капель жидкости. [15] Финлейсон-Питтс и команда, с которой она работала, обнаружили, что вторичные органические аэрозоли на самом деле более прочно прикрепляются к органическим частицам в воздухе. Из-за этого предыдущие модели недооценивали количество мелких частиц в воздухе, которые связаны с заболеваниями легких и сердца. [16]
Ее исследовательская группа получила финансирование от Национального научного фонда и Министерства энергетики . Они являются частью Комплексных исследований атмосферы для понимания химии на границах раздела (AirUCI), сотрудничества Калифорнийского университета в Ирвине. AirUCI исследует, как на качество воздуха и изменение климата влияют процессы, происходящие на границе раздела воздух-вода, и фокусируется на влиянии использования энергии, загрязнения воздуха и качества воздуха на здоровье человека. [9] [1]
Личная жизнь
[ редактировать ]Барбара Дж. Финлейсон-Питтс вышла замуж за Джеймса Питтса (1921–2014) в 1970 году. Джеймс Питтс также был химиком. [17] Он последовал за ней в Калифорнийский университет в Ирвайне в 1994 году, где они вместе проводили исследования и были соавторами книг и других публикаций. [17]
Награды
[ редактировать ]- 1993 г. Член Американской ассоциации развития науки. [1]
- Премия 1999 года "Служба через химию", секция округа Ориндж Американского химического общества. [1]
- Премия Американского химического общества 2004 года за творческие достижения в области науки об окружающей среде и технологиях [1]
- 2007 Премия Ричарда К. Толмана , Секция Южной Калифорнии Американского химического общества [11]
- Премия Карла Мойера Коалиции за чистый воздух 2009 г. за научное лидерство и техническое совершенство [1]
- 2017 Медаль Гарвана-Олина , Американское химическое общество. [1]
- области окружающей среды 2019 г. Королевского химического общества в Премия [18]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час «Барбара Дж. Финлейсон-Питтс» . Калифорнийский университет в Ирвайне — Система профилей преподавателей .
- ^ Коппманн, Ральф (15 апреля 2008 г.). Летучие органические соединения в атмосфере (1-е изд.). Паб Блэквелл. стр. 108–110, 147–148. ISBN 9780470988657 . Проверено 16 октября 2018 г.
- ^ «Справочник участников: Барбара Финлейсон-Питтс» . Национальная академия наук . Проверено 22 марта 2022 г.
- ^ «Лауреаты Национальной премии 2017 года — Американское химическое общество» . Американское химическое общество .
- ^ Прочтите «Будущее исследований в области химии атмосферы: вспоминая вчера, понимая сегодня, предвидя завтра» на NAP.edu . 2016. дои : 10.17226/23573 . ISBN 978-0-309-44565-8 .
- ^ Финлейсон-Питтс, Би Джей (13 апреля 2010 г.). «Химия атмосферы» . Труды Национальной академии наук . 107 (15): 6566–6567. дои : 10.1073/pnas.1003038107 . ПМЦ 2872471 . ПМИД 20388910 .
- ^ Ричард, Джон П. (27 мая 2009 г.). Достижения физико-органической химии . Том. 43. Академическая пресса. стр. 85–87. ISBN 9780080886121 . Проверено 16 октября 2018 г.
- ^ Камеда, Такаюки; Азуми, Эли; Фукусима, Аки; Тан, Нин; Мацуки, Ацуши; Камия, Юта; Не надо, Акира; Хаякава, Казуичи (14 апреля 2016 г.). «Аэрозоли минеральной пыли способствуют образованию токсичных нитрополициклических ароматических соединений» . Научные отчеты 6 (1): 24427. Бибкод : 2016НацСР... 624427К. дои : 10.1038/srep24427 . ПМК 4830986 . ПМИД 27075250 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Розенцвейг, Эфрат (13 июля 2009 г.). "Каждый твой вздох" . Национальный научный фонд . Проверено 16 октября 2018 г.
- ^ Барбоза, Тони (21 сентября 2018 г.). «87 дней смога: в Южной Калифорнии только что наблюдалась самая длинная полоса плохого воздуха за последние десятилетия» . Лос-Анджелес Таймс . Проверено 16 октября 2018 г.
- ^ Перейти обратно: а б «2007 Барбара Финлейсон-Питтс, Калифорнийский университет в Ирвине» . Южная Калифорнийская секция Американского химического общества . 17 июля 2012 г. Проверено 16 октября 2018 г.
- ^ Перейти обратно: а б Отчет о консенсусном исследовании (2016 г.). «Глава 3. Понимание сегодняшнего дня» . Будущее исследований химии атмосферы: помнить вчера, понимать сегодня, предвидеть завтра . Пресса национальных академий. стр. 48–50. дои : 10.17226/23573 . ISBN 978-0309445658 . Проверено 16 октября 2018 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Рафф, доктор медицинских наук; Негич, Б.; Чанг, WL; Гордон, MS; Дабдуб, Д.; Гербер, РБ; Финлейсон-Питтс, Би Джей (20 июля 2009 г.). «Активация хлора в помещении и на открытом воздухе посредством поверхностных реакций оксидов азота с хлористым водородом» (PDF) . Труды Национальной академии наук . 106 (33): 13647–13654. Бибкод : 2009PNAS..10613647R . дои : 10.1073/pnas.0904195106 . ПМЦ 2713392 . ПМИД 19620710 .
- ^ Перейти обратно: а б Финлейсон-Питтс, Барбара Дж. (февраль 2010 г.). «Галогены в тропосфере». Аналитическая химия . 82 (3): 770–776. дои : 10.1021/ac901478p . ПМИД 20041651 .
- ^ Перейти обратно: а б Перро, В.; Брунс, Э.А.; Эзелл, MJ; Джонсон, С.Н.; Ю, Ю.; Александр, МЛ; Зеленюк А.; Имре, Д.; Чанг, WL; Дабдуб, Д.; Панков, Дж. Ф.; Финлейсон-Питтс, Би Джей (30 января 2012 г.). «Образование и рост неравновесных атмосферных вторичных органических аэрозолей» (PDF) . Труды Национальной академии наук . 109 (8): 2836–2841. Бибкод : 2012PNAS..109.2836P . дои : 10.1073/pnas.1119909109 . ПМК 3286997 . ПМИД 22308444 .
- ^ Бэрринджер, Фелисити (18 февраля 2012 г.). «Ученые обнаруживают новые опасности в крошечных, но широко распространенных частицах загрязнения воздуха» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 16 октября 2018 г.
- ^ Перейти обратно: а б Барбоза, Тони (25 июня 2014 г.). «Джеймс Питтс умирает в 93 года; его исследования привели к более чистому воздуху в Калифорнии» . Лос-Анджелес Таймс . Проверено 18 июля 2014 г.
- ^ «Лауреат Экологической премии РСК 2019» . www.rsc.org . Проверено 20 июня 2019 г.
| Международный | |
|---|---|
| Национальный | |
| академики | |
| Другой | |
- Живые люди
- Американские химики XXI века
- Американские женщины-химики
- Члены Национальной академии наук США
- Выпускники Калифорнийского университета в Риверсайде
- Выпускники Трентского университета
- Калифорнийский университет, факультет Ирвайна
- Члены Американской академии искусств и наук
- Американские женщины-учёные XXI века