Алексис Т. Белл
Алексис Тарасов Белл (род. 16 октября 1942) — американский инженер-химик . [1] В настоящее время он является профессором устойчивой химии Dow на факультете химической и биомолекулярной инженерии Калифорнийского университета в Беркли . химического колледжа [1] Он также является старшим научным сотрудником факультета Национальной лаборатории Лоуренса Беркли . [2] Он известен своими работами с гетерогенными катализаторами и описанием механизмов этих реакций на квантовом уровне. [3]
Ранняя жизнь и образование
[ редактировать ]Белл родился 16 октября 1942 года в Нью-Йорке и был единственным ребенком в семье иммигрантов. [1] Он вырос в центре Манхэттена и посещал школу Макберни . [1] Белл изучал химическую инженерию в Массачусетском технологическом институте (MIT) и получил степень бакалавра в 1964 году и докторскую степень в 1967 году. [1] Его докторская диссертация была посвящена химической реакции в радиочастотном разряде: окисление хлористого водорода. [4] Белл поступил на факультет химической инженерии Калифорнийского университета в Беркли после получения докторской степени в 1967 году. [1]
Карьера
[ редактировать ]Белл остается в Калифорнийском университете в Беркли, работая на факультете химической инженерии. [2] Исследования Белла впервые начались в 1970-х годах с плазмы, и на сегодняшний день одна из его наиболее цитируемых статей 1974 года — « Методы и приложения плазмохимии». [5] В 1970-х Белл начал свою работу в области катализа; [5] старший наставник предложил ему грант на исследования при условии, что работа будет вестись над катализаторами. [1] Большая часть работы Белла была проделана с использованием инфракрасного спектрометра и изучения скорости окислительных реакций на металлических катализаторах. [1] Белл и его коллега завершили свое исследование по эпоксидированию этилена, которое было опубликовано в 1975 году в Журнале катализа . [1] В 1975 году Белл стал главным исследователем отдела химических наук Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли. [1] В середине 1970-х годов исследования Белла в области катализа привлекли внимание других химиков по химии поверхности. [1] На протяжении всей своей карьеры Белл сотрудничал со многими химиками, работавшими над поверхностными каталитическими реакциями. [5]
Белл был отмечен множеством наград на протяжении всей своей карьеры. Белл был избран членом Национальной инженерной академии и Национальной академии наук США. [1] Белл получил высокое признание своих китайских и российских коллег, которые наградили его множеством почетных наград. [1] Белл продолжил свою работу в области гетерогенных катализаторов, а в последнее время оказал влияние своей работой в области квантово-химического моделирования центров каталитической активности и оксидов металлов в качестве катализаторов. [1] В то время, когда Белл работал в Калифорнийском университете в Беркли, он был главным редактором журналов Catalice Reviews - Science and Engineering и Chemical Engineering Science, а с 1989 года был назначен председателем группы по новым направлениям в каталитической науке и технологиях Национального исследовательского совета. до 1991 года. [6] Белл также провел семинар по докладу «Катализ смотрит в будущее» , на котором было представлено множество докладов комитетам Палаты представителей и Сената, занимающимся наукой и технологиями. [6]
Исследовать
[ редактировать ]Некоторые из самых ранних работ Белла были посвящены методам и применениям плазмохимии. [5] Белл перешел к изучению механизмов процессов окисления с помощью методов инфракрасной спектроскопии. Белл был известен своим методом проведения исследований: «определить важные вопросы; освоить спектроскопические и численные инструменты, необходимые для решения проблемы; определить подробную химию реакции; а затем поделиться с сообществом взаимосвязью между химией реакции и производительностью процесса». [5] Загрязнение воздуха было серьезной социальной проблемой в 1970-х годах, и каталитические реакции предложили решение по удалению вредных загрязнителей из выхлопных газов автомобилей. [7] Белл изучал окисление/восстановление некоторых CO x и NO x посредством абсорбции металлическими катализаторами. Это может помочь снизить выбросы CO2, выбрасываемые автомобилями. [8]
Белл начал свои исследования с изучения адсорбированных частиц на металлических катализаторах с использованием инфракрасных методов. Белл хотел изучить механизм и скорость этих реакций, чтобы охарактеризовать виды, образующиеся на поверхности. [8] Одной из наиболее влиятельных работ Белла 1970-х годов была идентификация поверхностных структур серебряного катализатора во время окисления этилена. Ему удалось указать механизм процесса эпоксидирования и качественно объяснить кинетику реакции окисления. [9] В этой работе он продолжил изучение синтеза углеводородов CO и CO 2 на катализаторах кремнезем-Ru. Основная цель этой работы заключалась в том, чтобы по-настоящему понять этапы, определяющие скорость, и то, как углеводороды образуются на поверхности кремнезема-Ru в результате синтеза Фишера-Тропша. [10]
В 1980-х годах Белл продолжал изучать синтез Фишера-Тропша на рутиановых катализаторах, чтобы изучить рост углеводородных цепей в результате гидрирования монооксида углерода до метанола. [11] [5] Работа продолжилась по изучению реакций адсорбции NO и CO на металлических катализаторах. [12] Эта работа помогла Беллу определить ключевые этапы, определяющие скорость, происходящие на поверхности металлического катализатора. [13] Работа Белла началась с изучения математических методов описания резистивного покрытия. [14] Эти модели в сочетании с ростом углеводородов на металлических катализаторах привели к его работе над поверхностями кремнезема, что привело к его работе над цеолитами. [15] К концу 1980-х годов Белл использовал методы рамановской и ЯМР-спектроскопии для анализа структур цеолита в алюмосиликатных растворах. [12] Группа Белла обнаружила, как кристаллиты металлических цеолитов трансформируются в реакционной среде, взаимодействия в окружающей среде и изменение видов с течением времени. [5]
Белл продолжил свою работу по окислению углеводородов, изучая катализаторы на основе оксида ванадия и анализируя их с помощью рамановской спектроскопии. [16] В 1990-е годы он продолжал изучать цеолиты как катализаторы и различные виды адсорбции ароматических углеводородов на поверхности. Беллу удалось термодинамически и механистически описать поглощение ароматических углеводородов поверхностью силикатных цеолитов. [17] Белл хотел изучить реакции восстановления и окисления углеводородов на поверхностях алюмосиликатных цеолитов. [18] К концу 1990-х годов Белл разработал методы, которые позволили ему синтезировать алюмосиликатные цеолиты. [19] и идентифицировать виды, участвующие в синтезе, с помощью методов ЯМР. [20]
В начале 2000 года Белл представил свою работу по гетерогенным катализаторам и смог описать восстановление и окисление наночастиц посредством каталитических реакций, позволяющих уменьшить количество выбросов CO. [21] Его текущая исследовательская работа посвящена квантовым моделям тонкопленочных катализаторов. Исследования Белла также продолжили изучение электрохимической эволюции кислорода и обнаружили, как металлы могут усиливать активность оксидов металлов для электрохимической эволюции. [22] Белл продолжает искать эффективные способы катализа электролиза воды, используя квантовые модели для анализа поглощенных частиц на металле, катализируемых различными спектроскопическими методами. [23] Белл на протяжении многих лет был пионером, работающим над реакциями окисления/восстановления CO и NO, чтобы понять селективность и ограничивающие факторы.
Почести и награды
[ редактировать ]- Премия Кертиса В. МакГроу за исследования, Американская ассоциация инженерного образования [24]
- Премия за профессиональный прогресс и награда Р. Х. Вильгельма, Американский институт инженеров-химиков. [24]
- Премия Пола Х. Эммета в области фундаментального катализа, Общество катализа [24]
- Национальная инженерная академия (1987) [24]
- Член Американской ассоциации развития науки (1988). [24]
- Премия ACS за творческие исследования в области гомогенного или гетерогенного катализа, ACS (2001) [24]
- Почетный профессор Сибирского отделения РАН (2001). [24]
- Премия Уильяма Х. Уокера AIChE (2005) [24]
- Избран в Американскую академию искусств и наук (2007 г.). [24]
- Премия NACS за выдающиеся заслуги в развитии катализа (2018 г.) [6]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н Эрдли-Прайор, Роджер (6 августа 2020 г.). «Алексис Т. Белл: карьера в области катализа и управления университетом Калифорнийского университета в Беркли» . Обновление библиотеки Калифорнийского университета в Беркли . Проверено 21 октября 2021 г.
- ^ Jump up to: а б «Алексис Т. Белл | Исследования Калифорнийского университета в Беркли» . Проверено 21 октября 2021 г.
- ^ «Алексис Т. Белл» . Американская академия искусств и наук . Проверено 21 октября 2021 г.
- ^ Белл, Алексис Т. (1967). Химическая реакция в радиочастотном разряде: окисление хлористого водорода (Диссертация). Массачусетский технологический институт. hdl : 1721.1/12375 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Челик, Фуат Э.; Петерс, барон; Коппенс, Марк-Оливье; Маккормик, Алон; Хикс, Роберт Ф.; Экердт, Джон (01 декабря 2017 г.). «Карьера в катализе: Алексис Т. Белл» . АКС-катализ . 7 (12): 8628–8640. дои : 10.1021/acscatal.7b03218 .
- ^ Jump up to: а б с «Профессор Алексис Т. Белл является лауреатом Премии NACS 2018 года за выдающиеся заслуги в развитии катализа | Химический колледж» . chemistry.berkeley.edu . Проверено 21 октября 2021 г.
- ^ Агентство по охране окружающей среды США, ОА. «Позиция EPA по энергетическому кризису» . archive.epa.gov . Проверено 21 октября 2021 г.
- ^ Jump up to: а б Лондон, Дж (октябрь 1973 г.). «Инфракрасные спектры оксида углерода, диоксида углерода, оксида азота, диоксида азота, оксида азота и азота, адсорбированных на оксиде меди» . Журнал катализа . 31 (1): 32–40. дои : 10.1016/0021-9517(73)90267-4 .
- ^ Форс, Е (декабрь 1975 г.). «Связь адсорбированных частиц, наблюдаемых методом инфракрасной спектроскопии, с механизмом окисления этилена серебром» . Журнал катализа . 40 (3): 356–371. дои : 10.1016/0021-9517(75)90267-5 .
- ^ Экердт, Дж (июнь 1979 г.). «Синтез углеводородов из CO и H2 на Ru, нанесенном на кремнезем: измерение скорости реакции и инфракрасные спектры адсорбированных частиц» . Журнал катализа . 58 (2): 170–187. дои : 10.1016/0021-9517(79)90255-0 .
- ^ Экердт, Дж (март 1980 г.). «Доказательства наличия промежуточных продуктов, участвующих в синтезе Фишера-Тропша на Ру» . Журнал катализа . 62 (1): 19–25. дои : 10.1016/0021-9517(80)90416-9 .
- ^ Jump up to: а б Дункан, Т. (май 1985 г.). «Охарактеризация углеродсодержащих частиц на рутениевых катализаторах с помощью спектроскопии ядерного магнитного резонанса 13C» . Журнал катализа . 93 (1): 1–22. дои : 10.1016/0021-9517(85)90146-0 .
- ^ Уинслоу, Филип; Белл, Алексис Т. (1 августа 1985 г.). «Исследование углерод- и водородсодержащих добавок, присутствующих при гидрировании CO на неподдержке Ru, Ni и Rh» . Журнал катализа . 94 (2): 385–399. дои : 10.1016/0021-9517(85)90204-0 . ISSN 0021-9517 .
- ^ Флэк, Уоррен В.; Сунг, Дэвид С.; Белл, Алексис Т.; Хесс, Деннис В. (15 августа 1984 г.). «Математическая модель центрифугирования полимерных резистов» . Журнал прикладной физики . 56 (4): 1199–1206. дои : 10.1063/1.334049 . ISSN 0021-8979 .
- ^ Маккормик, А. В.; Белл, AT (февраль 1989 г.). «Химия растворов предшественников цеолита» . Обзоры катализа . 31 (1–2): 97–127. дои : 10.1080/01614948909351349 . ISSN 0161-4940 .
- ^ Пошел, Грегори Т.; Ояма, С. Тед.; Белл, Алексис Т. (май 1990 г.). «Лазерная рамановская спектроскопия нанесенных катализаторов на основе оксида ванадия» . Журнал физической химии . 94 (10): 4240–4246. дои : 10.1021/j100373a067 . ISSN 0022-3654 .
- ^ Снурр, Рэндалл К.; Белл, Алексис Т.; Теодору, Дорос Н. (декабрь 1993 г.). «Прогнозирование адсорбции ароматических углеводородов в силикалите на основе великого канонического моделирования Монте-Карло со смещенными вставками» . Журнал физической химии . 97 (51): 13742–13752. дои : 10.1021/j100153a051 . ISSN 0022-3654 .
- ^ Лобри, Лиза Дж.; Хван, Ин-Чул; Реймер, Джеффри А.; Белл, Алексис Т. (сентябрь 1999 г.). «Исследование состояния железа в H–ZSM-5» . Журнал катализа . 186 (2): 242–253. дои : 10.1006/jcat.1999.2548 .
- ^ Маккормик, А.В.; Белл, AT; Радке, CJ (май 1987 г.). «Количественное определение кремнеземистых частиц в растворах силиката натрия методом ЯМР-спектроскопии 29Si» . Цеолиты . 7 (3): 183–190. дои : 10.1016/0144-2449(87)90048-0 .
- ^ Белл, Алексис Т. (1 ноября 1999 г.). «ЯМР в применении к синтезу цеолитов» . Коллоиды и поверхности А: Физико-химические и инженерные аспекты . 158 (1): 221–234. дои : 10.1016/S0927-7757(99)00149-1 . ISSN 0927-7757 .
- ^ Белл, Алексис Т. (14 марта 2003 г.). «Влияние нанонауки на гетерогенный катализ» . Наука . 299 (5613): 1688–1691. дои : 10.1126/science.1083671 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 12637733 . S2CID 35805920 .
- ^ Йео, Бун Сян; Белл, Алексис Т. (13 апреля 2011 г.). «Повышенная активность оксида кобальта, поддержанного золотом, в электрохимическом выделении кислорода» . Журнал Американского химического общества . 133 (14): 5587–5593. дои : 10.1021/ja200559j . ISSN 0002-7863 . ПМИД 21413705 .
- ^ Луи, Мэри В.; Белл, Алексис Т. (21 августа 2013 г.). «Исследование тонкопленочных оксидных катализаторов Ni – Fe для электрохимического выделения кислорода» . Журнал Американского химического общества . 135 (33): 12329–12337. дои : 10.1021/ja405351s . ISSN 0002-7863 . ПМИД 23859025 . S2CID 207099439 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я «Алексис Т. Белл | Химический колледж» . chemistry.berkeley.edu . Проверено 22 октября 2021 г.