Кейт Э. Габбинс - Keith E. Gubbins

Кейт Э. Габбинс
Кейт Габбинс Декабрь 2010.jpg
НациональностьАмериканец
Альма-матерКоролевский колледж Лондона
ИзвестенТермодинамика
НаградыПремия Джоэла Генри Хильдебранда в области теоретических и экспериментальных исследований жидкостей Американского химического общества, 2007 г .; Лекция и премия Леннарда – Джонса, 2013 г.
Научная карьера
ПоляХимическая инженерия
УчрежденияУниверситет штата Северная Каролина
Университет Флориды
Докторантнет данных

Кейт Э. Габбинс (родился 27 января 1937 г.) - американский инженер-химик британского происхождения, известный под именем W.H. Кларк, заслуженный профессор химического машиностроения, Университет штата Северная Каролина в Роли, Северная Каролина. Он является членом Национальная инженерная академия в разделе химии.

биография

Кейт Э. Габбинс родился в Саутгемптоне, Англия, и провел там большую часть своего детства. Он начал свое академическое обучение в Колледже Королевы Марии Лондонского университета, где в 1958 году получил степень бакалавра химии с отличием первой степени. В 1962 году он получил степень доктора философии в области химической инженерии в Королевском колледже Лондонского университета. Темой его докторского исследования, которое было в основном экспериментальным, была кинетика реакций в псевдоожиженном слое. Затем он поступил в Университет Флориды в Гейнсвилле в качестве постдокторанта, чтобы работать над массовым переносом газов в топливных элементах с Робертом Д. Уокером. В 1964 году он стал доцентом кафедры химического машиностроения во Флориде, а затем быстро продвинулся по служебной лестнице и в 1972 году стал полным профессором. Когда он поступил на факультет Флориды, его попросили преподавать термодинамику, и это вызвало у него интерес. в статистической механике жидкости. Большая часть его раннего интереса к статистической механике была сосредоточена на диффузии и растворимости газов в растворах электролитов. Во время учебы в Университете Флориды он вместе с покойным Тимом Ридом был соавтором книги «Прикладная статистическая механика» (McGraw-Hill, 1973), первого такого текста, нацеленного на практическое применение к жидкостям с особым упором на химическую инженерию. В 1973 году очень немногие инженеры-химики знали о возможностях статистической механики в своей области. Во время своего пребывания во Флориде он начал долгое и очень продуктивное сотрудничество с Крисом Греем и Питером Эгельстаффом в Университете Гвельфа в Канаде. Это началось в результате творческого отпуска, проведенного с Эгельстаффом, ведущим специалистом по рассеянию нейтронов в жидкостях, теме, с которой Кейт очень хотел познакомиться.

В 1976 году он перешел в Корнельский университет в качестве профессора инженерии Томаса Р. Бриггса, где провел следующие 22 года, проработав 7 лет в качестве директора Школы химической инженерии (1983–1990). В Корнелле он помимо инженерного дела работал в аспирантуре по химии, прикладной физике, прикладной математике и истории науки. За время своего пребывания на посту директора он предпринял успешные усилия по сбору средств для обновления всех учебных и исследовательских лабораторий и был ответственен за прием на работу семи новых преподавателей. В Корнелле Кейт выработал стиль проведения исследований, который стал его синонимом. Используя ресурсы Корнелла и различных финансовых агентств, он построил динамичную международную лабораторию сотрудничества в области статистической механики и молекулярного моделирования, в которую он пригласил многих зарубежных ученых. Именно в Корнелле он объединился с другим преподавателем Уильямом («Билл») Б. Стриттом, всемирно известным экспертом в области фазового равновесия высокого давления и молекулярного моделирования жидкостей. Именно от Билла он узнал о возможностях методов молекулярного моделирования. Вместе они составили успешную совместную программу экспериментальных и теоретических исследований жидких смесей.

В 1998 году он перешел в Государственный университет Северной Каролины как W.H. Кларк заслуженный профессор университета.

Интересы исследования

После его экспериментальных исследований в докторской и постдокторской сферах его интересы все больше обращались к применению статистическая механика к проблемам в химическая инженерия и Прикладная физика. Большая часть химической инженерии связана с обработкой и обработкой плотных жидкостей и жидкостей, так что знание их термодинамический и поведение при транспортировке имеет важное значение для проектирования технологического оборудования. Именно к этим областям он обратился и в значительной степени ответственен за внедрение статистической механики и методов атомистического моделирования (Монте-Карло и молекулярная динамика ) в химическое машиностроение. Его исследования были сосредоточены на разработке надежных методов прогнозирования, основанных на статистической механике, для фазового и химического равновесия для смесей; уравнения состояния для сложных смесей флюидов, особенно тех, которые включают ассоциированные жидкости и полимеры; термодинамика, перенос на границах раздела, включая мелкие капли, границы раздела газ-жидкость и жидкость-жидкость и нанопористые среды; прогноз вязкости, коэффициентов диффузии и теплопроводности; хранение природного газа в пористых средах.

Среди его наиболее значительных вкладов - разработка улучшенных уравнений состояния для сложных жидкостей и смесей жидкостей, основанных на статистической механике. теория возмущений. В 1960-х годах Баркер, Хендерсон и другие разработали успешную теорию возмущений для жидкостей, состоящих из сферических молекул. Хотя это было важной вехой, такие простые жидкости почти не играют никакой роли в процессах химической инженерии, которые включают смеси, содержащие несферические, полярные, связывающиеся и т. Д. Молекулы. В 1972 году Кейт вместе с Крисом Греем из Гуэлфа предложил теорию возмущений для жидкостей, состоящих из несферических молекул, а затем применил ее к более сложным смесям, включая полярные жидкости. Это привело к появлению множества совместных статей в следующем десятилетии, в которых теория была проверена и успешно применена к широкому кругу жидких смесей. Однако все еще оставалось важное ограничение - неспособность этих существующих теорий описать молекулярную ассоциацию из-за сильных сил притяжения, таких как водородная связь. В конце 1980-х Майкл Вертхайм разработал очень успешную теорию плотных жидкостей, в которой молекулы проявляли ассоциацию с образованием комплексов через водородные связи, перенос заряда и другие механизмы. В 1989 году Кейт вместе с коллегами Уолтером Чепменом, Джорджем Джексоном и Маком Радошем предложили уравнение состояния, которое они назвали статистической ассоциативной теорией жидкости (SAFT), которое объединило достоинства теории ассоциированной жидкости Верхайма с трактовкой возмущений, описывающей неполярные взаимодействия. Теория оказалась точной и очень универсальной, охватывая смеси, содержащие неполярные, связывающие и цепочечные молекулы, включая полимеры. В отличие от большинства существующих в то время уравнений состояния, SAFT имеет прочную основу в статистической механике и хорошо работает для сильно связанных жидкостей. Его быстро приняли многие исследователи и представители промышленности, которые затем применили его к полимерам, жидким кристаллам, электролитам, растворам поверхностно-активных веществ и поверхностным слоям. Уравнение SAFT в настоящее время широко используется во всем мире, как в промышленности, так и в академических кругах, и стало стандартным подходом при описании сложных смесей.

Он был одним из первых, кто реализовал и использовал возможности статистической механической обработки для адсорбции газов и жидкостей в нанопористых материалах (таких как углерод, диоксид кремния и металлоорганические каркасные материалы). Такие процессы адсорбции являются центральными для многих процессов разделения и очистки, а также для катализа. Метод теории функционала плотности, разработанный Габбинсом и соавторами, теперь повсеместно используется при анализе изотерм адсорбции для расчета распределения пор по размерам и пористости нанопористых материалов. Совсем недавно он внес значительный вклад в характеристику аморфных пористых материалов с помощью статистических механических методов, а также в понимание процессов диффузии и химических реакций в этих материалах.

Кейт является автором или соавтором около 500 научных публикаций в реферируемых научных журналах. Это вместе с его 4 книгами,[1] получили более 36 000 ссылок.

Награды и признание

Он получил множество наград за свои исследования. Среди наиболее заметных - стипендия Гуггенхайма (1986–87, Оксфордский университет); Старший научный сотрудник программы Фулбрайт (1993–94, Австралийский национальный университет); Старший приглашенный научный сотрудник (Премия SERC, Великобритания, Оксфордский университет 1986–87 гг. И Имперский колледж Лондона 1994 г.); избрание в Национальную инженерную академию (1989 г.); Американский институт инженеров-химиков (Альфа Хи Сигма Премия за исследования, 1986 год; Премия Уильяма Х. Уокера за выдающиеся исследования, 2000 г .; Сотрудник 2003 г.); Американское химическое общество (Премия Джоэла Хильдебранда за исследования жидкостей); Chercheur de Haute Niveau (министерство образования Франции, 2001 г.); Королевское общество (Лондон), приглашенный профессор, Университет Гонконга, 2007 г .; назван одним из «Сотни инженеров современной эры (Вторая мировая война и далее)» за значительный вклад в профессию и общество Американским институтом инженеров-химиков, 2008 г .; Заслуженный приглашенный научный сотрудник Королевской инженерной академии (Лондон), 2009 г .; назван почетным профессором Нанкинского технологического университета, Китай, 2009 г .; Премия Россини за лекцию, Международная ассоциация химической термодинамики, Международный союз чистой и прикладной химии (ИЮПАК), 2012 г .; Медаль FOMMS (Основы молекулярного моделирования и симуляции) 2012 г., чтобы отметить «глубокий и длительный вклад одного или нескольких лиц в разработку вычислительных методов и их применение в области молекулярного моделирования и моделирования»; Премия и лекторская работа Леннарда-Джонса, Королевское химическое общество, Лондон, 2013 г. (признание выдающегося вклада в статистическую механику). Кроме того, он получил пять наград за обучение в бакалавриате Университета Флориды и Корнельского университета. Он был представителем издательства Oxford University Press (1991–2007) и является основателем и редактором серии книг OUP «Темы в химической инженерии».

Кроме того, он является основателем и редактором серии книг OUP «Темы химической инженерии».

Академическое дерево

Академическое древо Кита Габбинса

Он был научным руководителем 47 аспирантов и 53 докторантов, 56 из которых сейчас занимают должности преподавателей в США, Европе (Чехия, Франция, Германия, Ирландия, Италия, Польша, Португалия, Испания, Великобритания), Азии ( Материковый Китай, Гонконг (Китай), Индия, Япония, Сингапур) и Австралия,[2][3][4] среди них Корай Колина.[5]

Рекомендации

  1. ^ Рид, Томас Маккеннан и Кейт Э. Габбинс. «Прикладная статистическая механика». (1973).
  2. ^ https://keg80bday.wordpress.ncsu.edu/bio/
  3. ^ "C.M. Colina, J. Phys. Chem. C, 2007, 111 (43), стр 15479-15480". Дои:10.1021 / jp079547r. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  4. ^ "П. Т. Каммингс, Дж. Джексон и Дж. С. Роулинсон, Молекулярная физика, 2002, т. 100, № 13, 2003–016". Дои:10.1080/00268970210142666. S2CID  98349658. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  5. ^ "РЕЗЮМЕ" (PDF). Получено 29 ноябрь 2019.

внешняя ссылка