Mercouri Kanatzidis - Mercouri Kanatzidis

Mercouri Kanatzidis
Mercouri Kanatzidis Picture.jpg
narozený1957 (věk 62–63)
Soluň, Řecko
NárodnostSpojené státy
Alma materAristotelova univerzita v Soluni, University of Iowa
OceněníCena předsedy vlády Samsona za inovace v oblasti alternativních paliv pro dopravu, 2016; Cena ACS v anorganické chemii, 2016; Cena ENI pro kategorii „Cena za obnovitelnou energii“, 2015.
Vědecká kariéra
PoleChemie, Věda o materiálech, a Nanotechnologie
InstituceNorthwestern University, Argonne National Laboratory, Michiganská státní univerzita

Mercouri Kanatzidis (řecký: Μερκούριος Κανατζίδης; (narozen 1957) je profesorem Charlese E. a Emmy H. Morrisona Chemie a profesor Věda o materiálech a inženýrství na Northwestern University[1] and Senior Scientist ve společnosti Argonne National Laboratory.[2]

Kanatzidis byl uveden na základě údajů Elseviera Scopuse jako jeden z nejcitovanějších výzkumníků v oboru materiálových věd a inženýrství v roce 2016.[3] Publikoval více než 1300 rukopisů (ISI h-index =116, Google = 149 ) a má více než 30 patentů. V květnu 2018 Mercouri Kanatzidis mentoroval přes 56 Ph.D. studentů a téměř 90 postdoktorandů. Více než 50 z těchto absolventů zastává akademické pozice po celém světě.

raný život a vzdělávání

Kanatzidis se narodil v Soluň, Řecko. Získal titul BS stupně od Aristotelova univerzita v roce 1979 a jeho Ph.D. z University of Iowa v roce 1984 [1] (s Dimitri Coucouvanis ). Dva roky strávil na univerzitě v Iowě v letech 1980-1982 a poté se přestěhoval na University of Michigan, když se tam Coucouvanis přestěhoval v roce 1982. Byl postdoktorandem na Michiganská univerzita (1985) a Northwestern University (1986-1987), kde pracoval s profesorem Tobin J. Marks na vodivé polymery a interkalační sloučeniny. Stal se odborným asistentem v Michiganská státní univerzita v roce 1987. V roce 1994 byl povýšen na řádného profesora. V roce 2006 přešel na Northwestern University.

Výzkum

Společnost Kanatzidis vyvinula metodiky syntézy pro navrhování a objevování nových chalkogenid materiály a intermetalika. Je známý zpracováním technik syntézy toků, které umožňují reakci probíhat při nižších teplotách, než by jinak, a může vést k novým strukturám a kompozicím. Z jeho výzkumu byly iontoměniče na bázi sulfidů kovů[4] byly objeveny. Jsou to účinné materiály při sanaci těžkých kovů průmyslových odpadních vod.

Kanatzidisovy nápady na nanostrukturované termoelektrika měla silný dopad na termoelektrický výzkum a tyto myšlenky jsou nyní novým paradigmatem, které následují vědci z celého světa. Vyvinul účinné strategie pro dosažení „nanostrukturalizace“ v hromadné termoelektrice polovodiče. To vedlo k vysoce výkonným materiálům, např. AgPbmSbTe2 + m (ZT ~ 1,7),[5] PbTe-PbS (ZT ~ 1,7)[6] a PbTe-SrTe (ZT ~ 2,2).[7]

Nanostrukturované termoelektrické materiály mají v sobě koherentně zabudované nanodoty PbTe (fenomén nazývaný endotaxe). The nanodots efektivně rozptylovat teplo fonony a přidat k dalším režimům rozptylu účinně snižující tepelnou vodivost v některých případech o> 70% při současném umožnění vysokého elektrická vodivost, což dává velmi vysokou ZT> 2.2.

Kanatzidis spolu s kolegou výzkumným pracovníkem profesorem Robertem P.H. Chang v Northwestern vyvinul nový solární článek, který místo olovnatého perovskitu používá cín.[8] Publikovali první dokument, který zaměstnával halogenid perovskit CsSnI3 ve zcela pevném stavu citlivém na barvivo Gratzel buňka s ~ 10% účinností. Jako první předvedl fungující CH3NH3SnI3 založené solární články.

V roce 2016 Kanatzidis a Mohite ukázali, že 2D jodidové perovskity vytvářejí filmy se svislou orientací desky a vykazující> 12% účinnost v solárním článku s mnohem lepší stabilitou než odpovídající 3D MAPbI3-založené solární články.[9] 2D jodidové perovskity se nyní široce používají jako směsi 2D / 3D perovskitů pro solární články, které vykazují jak vysokou stabilitu, tak výjimečnou účinnost.

Kanatzidis navrhl nápady a koncepty pro prediktivní syntézu. Například prokázal, že určité systémy A / M / M ’/ Q (A = alkálie; M, M’ = hlavní skupina, Q = chalkogen) jsou „nekonečně adaptivní“ a mohou přinést nové sloučeniny téměř pro všechny stechiometrie. Tento koncept používá homologní supersérie jako předvídatelná cesta k novým materiálům. Příklady zahrnují jako Cs4[Bi2n + 4Te3n + 6], CsPbmBi3Te5 + m, Am[M1 + lSe2 + l]2 m[M2l + nSe2 + 3l + n] (A = alkalický kov, M = Sn, Pb, Sb, Bi) a (PbSe)n(Bi2Se3)m.[10] Kanatzidis označuje tyto homologní supersérie jako „stroje vytvářející sloučeniny“.

Kanatzidis vynalezl novou třídu materiálů zvaných chalcogels. Jedná se o jedinečné anorganické sloučeniny, které jsou aerogely. Pomocí chemie ligandy metathesis popsal experimentální podmínky vhodné pro vytvoření gelů a zabránění nežádoucím sraženinám. Chalkogely jsou postaveny jako houba a mohou ze znečištěné vody nasávat mnoho atomů těžkých kovů. A protože chalkogely zabalí obrovskou plochu do malého objemu, malé kousky mohou vyčistit tisíce litrů vody. Chalkogely například snižují koncentrace rtuti, olova a kadmia až na úroveň ppt. Biomimetické chalkogely obsahující Fe4S4 Bylo hlášeno, že shluky fotochemicky redukují N2 do NH3.[11]

Mezi nedávné přístupy patří vývoj panoramatické syntézy. Syntéza tradičních materiálů se často provádí ex situ: produkty se zkoumají až po dokončení reakce. On a jeho skupina využili rentgenový rozptyl sledovat reakce syntézy materiálů in situ. Pomocí jediného experimentu lze detekovat všechny fáze v dané kombinaci (např. Na / Cu / S atd.). To nabízí panoramatický pohled na všechny přítomné fáze. „Panoramatická syntéza“ slibuje rozluštit mechanismy formování nových materiálů.

Ceny a vyznamenání

Reference

  1. ^ A b C d E F G h i j k l m "Mercouri Kanatzidis, profesor ". Northwestern University. Weinberg College of Arts & Sciences. Citováno 13. prosince 2016.
  2. ^ "Mercouri G. Kanatzidis, hlavní chemik Archivováno 2017-04-27 na Wayback Machine ". Argonne National Laboratory. Division Science Materials. Citováno 13. prosince 2016.
  3. ^ "Seznam nejcitovanějších vědců v oboru materiálů a inženýrství od Elseviera Scopuse z roku 2016 ". MSESupplies.com. Citováno 13. prosince 2016.
  4. ^ Manos, Manolis J .; Kanatzidis, Mercouri G. (2016). „Sulfidové iontoměniče kovů: vynikající sorbenty pro zachycování toxických a jaderných kovových iontů souvisejících s odpadem“. Chem. Sci. 7 (8): 4804–4824. doi:10.1039 / C6SC01039C. PMC  6016724. PMID  30155129.
  5. ^ Hsu, K. F .; Loo, S .; Guo, F .; Chen, W .; Dyck, J. S .; Uher, C .; Hogan, T .; Polychroniadis, E. K .; Kanatzidis, M. G. (6. února 2004). „Kubický AgPbmSbTe2 + m: Hromadné termoelektrické materiály s vysokou hodnotou zásluh ". Věda. 303 (5659): 818–821. Bibcode:2004Sci ... 303..818H. doi:10.1126 / science.1092963. PMID  14764873.
  6. ^ Kanatzidis, Mercouri G. (9. února 2010). „Nanostrukturovaná termoelektrika: Nové paradigma?“. Chemie materiálů. 22 (3): 648–659. doi:10,1021 / cm902195j.
  7. ^ Biswas, Kanishka; On, Jiaqing; Blum, Ivan D .; Wu, Chun-I; Hogan, Timothy P .; Seidman, David N .; Dravid, Vinayak P .; Kanatzidis, Mercouri G. (19. září 2012). "Vysoce výkonná hromadná termoelektrika s hierarchickými architekturami všeho rozsahu". Příroda. 489 (7416): 414–418. Bibcode:2012Natur.489..414B. doi:10.1038 / příroda11439. PMID  22996556.
  8. ^ "Vedení ze slibného solárního článku ". Northwestern University. Citováno 13. prosince 2016.
  9. ^ Tsai, Hsinhan; Nie, Wanyi; Blancon, Jean-Christophe; Stoumpos, Constantinos C .; Asadpour, Reza; Harutyunyan, Boris; Neukirch, Amanda J .; Verduzco, Rafael; Crochet, Jared J .; Tretiak, Sergei; Pedesseau, Laurent (srpen 2016). „Vysoce účinné dvourozměrné perdskitové solární články Ruddlesden – Popper“. Příroda. 536 (7616): 312–316. doi:10.1038 / příroda18306. ISSN  1476-4687. OSTI  1492605. PMID  27383783.
  10. ^ Mrotzek, Antje; Kanatzidis, Mercouri G. (2003). ""Design "in Solid-State Chemistry based on Phase Homologies. The Concept of Structural Evolution and the New Megaseries Am[M1 + lSe2 + l]22 m[M2l + nSe2 + 3l + n]". Acc. Chem. Res. 36 (2): 111–119. doi:10.1021 / ar020099 +. PMID  12589696.
  11. ^ "Železo-sirný gel poskytuje možnou zelenou cestu k amoniaku ". Chemické a technické novinky. Citováno 15. prosince 2016.
  12. ^ „Hershel a Hilda Rich hostující profesury v aplikovaném výzkumu 2017“ (PDF). Citováno 7. června 2017.
  13. ^ „Profesor Mercouri Kanatzidis získal čestný doktorát“ (PDF). University of Crete. Archivovány od originál (PDF) dne 24. března 2017. Citováno 23. března 2017.
  14. ^ "Cena Samsona - Cena předsedy vlády za inovace v oblasti alternativních paliv v dopravě za rok 2016 “. Summit o volbách pohonných hmot. Citováno dne 13. prosince 2016.
  15. ^ "APS Fellow ". APS Physics. Citováno 25. ledna 2017.
  16. ^ "Cena Jamese C. McGroddyho pro nové materiály ". APS.org Citováno 13. prosince 2016.
  17. ^ "Cena ACS v anorganické chemii ". American Chemical Society. Citováno 25. ledna 2017.
  18. ^ "Cena ENI 2015 ". Enipedia. Citováno 13. prosince 2016.
  19. ^ "Profesorství Wilhelma Manchota ". Technická univerzita v Mnichově. Citováno 25. ledna 2017.
  20. ^ "cena de Gennes ". Royal Society of Chemistry. Citováno 13. prosince 2016.
  21. ^ "Příjemci medaile MRS ". Společnost pro výzkum materiálů. Citováno 13. prosince 2016.
  22. ^ "Mezinárodní termoelektrická společnost ". International Themoelectric Society. Citováno 25. ledna 2017.
  23. ^ A b C "Northwestern University - McCormick School of Engineering ". Northwestern University - McCormick School of Engineering. Citováno 25. ledna 2017.
  24. ^ "Přednášející v Cheethamu ". Laboratoř materiálového výzkumu na UC Santa Barbara. Citováno 13. prosince 2016.
  25. ^ "Morleyova medaile Archivováno 2016-12-20 na Wayback Machine ". American Chemical Society - Cleveland Section. Citováno 13. prosince 2016.

externí odkazy