Меркури Канатзидис - Mercouri Kanatzidis

Меркури Канатзидис
Меркури Канатцидис Picture.jpg
Родился1957 (62–63 года)
Салоники, Греция
НациональностьСоединенные Штаты
Альма-матерУниверситет Аристотеля в Салониках, Университет Айовы
НаградыПремия премьер-министра Самсона за инновации в области альтернативных видов топлива для транспорта, 2016 г .; Премия ACS по неорганической химии, 2016 г .; Награда ENI в категории «Возобновляемая энергия», 2015 г.
Научная карьера
ПоляХимия, Материаловедение, и Нанотехнологии
УчрежденияСеверо-Западный университет, Аргоннская национальная лаборатория, Университет штата Мичиган

Меркури Канатзидис (Греческий: Μερκούριος Κανατζίδης; 1957 г.р.) - профессор Чарльза Э. и Эммы Х. Моррисон. Химия и профессор Материаловедение и инженерия в Северо-Западный университет[1] и старший научный сотрудник Аргоннская национальная лаборатория.[2]

Канатзидис был включен в список самых цитируемых исследователей в области материаловедения и инженерии в 2016 году на основе данных Elsevier Scopus.[3] Опубликовал более 1300 рукописей (ISI индекс Хирша =116, Google = 149 ) и имеет более 30 патентов. По состоянию на май 2018 года Меркури Канатзидис подготовил более 56 кандидатов наук. студентов и около 90 докторантов. Более 50 из этих выпускников занимают академические должности по всему миру.

ранняя жизнь и образование

Канацидис родился в Салоники, Греция. Он получил степень бакалавра наук. степень от Университет Аристотеля в 1979 г. и его докторская степень. от Университет Айовы в 1984 г. [1] (с участием Димитри Кукуванис ). Он проработал два года в Университете Айовы с 1980 по 1982 год, а затем перешел в Мичиганский университет, когда Кукуванис переехал туда в 1982 году. Он был научным сотрудником постдокторской школы. университет Мичигана (1985) и Северо-Западный университет (1986-1987), где работал с профессором Тобин Дж. Маркс на проводящие полимеры и интеркаляционные соединения. Он стал доцентом в Университет штата Мичиган в 1987 году. В 1994 году он стал профессором. В 2006 году он перешел в Северо-Западный университет.

Исследование

Канатзидис разработал методологии синтеза для разработки и открытия новых халькогенид материалы и интерметаллиды. Он известен разработкой методов синтеза флюсов, которые позволяют реакциям протекать при более низких температурах, чем в противном случае, и могут привести к новым структурам и композициям. По его исследованиям, сульфидные иониты металлов[4] были обнаружены. Они являются эффективными материалами для очистки промышленных сточных вод от тяжелых металлов.

Представления Канацидиса о наноструктурированный термоэлектрики оказали сильное влияние на термоэлектрический исследования и эти идеи теперь являются новой парадигмой, которой следуют исследователи во всем мире. Он разработал эффективные стратегии для достижения «наноструктурирования» в объемном термоэлектрическом устройстве. полупроводники. Это привело к созданию материалов с высокими эксплуатационными характеристиками, например AgPbмSbTe2 + м (ZT ~ 1,7),[5] PbTe-PbS (ZT ~ 1,7)[6] и PbTe-SrTe (ZT ~ 2.2).[7]

Наноструктурированные термоэлектрические материалы имеют когерентно встроенные наноточки в PbTe (явление, называемое эндотаксией). В наноточек эффективно рассеивать теплоноситель фононы и добавить к другим режимам рассеяния, эффективно снижая теплопроводность в некоторых случаях на> 70%, при этом обеспечивая высокую электрическая проводимость, что дает очень высокий ZT> ​​2,2.

Канацидис вместе с коллегой-исследователем профессором Робертом П. Чанг из Северо-Запада разработал новый солнечный элемент, в котором вместо перовскита свинца используется олово.[8] Они опубликовали первую статью с использованием галогенида. перовскит CsSnI3 в твердом состоянии, сенсибилизированный красителем Клетка Гратцеля с КПД ~ 10%. Он первым продемонстрировал функционирование ЦЗ.3NH3SnI3 на основе солнечных батарей.

В 2016 году Канатзидис и Мохите показали, что двумерные иодидные перовскиты образуют пленки с вертикальной ориентацией пластин и демонстрируют эффективность> 12% в солнечном элементе с гораздо большей стабильностью, чем соответствующие трехмерные MAPbI.3на основе солнечных элементов.[9] 2D-йодидные перовскиты в настоящее время широко используются в качестве смесей 2D / 3D-перовскитов для солнечных элементов, демонстрирующих как высокую стабильность, так и исключительную эффективность.

Канатзидис предложил идеи и концепции предсказательного синтеза. Например, он продемонстрировал, что определенные системы A / M / M ’/ Q (A = щелочь; M, M’ = основная группа, Q = халькоген) являются «бесконечно адаптивными» и могут давать новые соединения практически для любых стехиометрия. Эта концепция использует гомологичные суперсерии как предсказуемый путь к новым материалам. Примеры включают как Cs4[Би2n + 4Te3n + 6], CsPbмБи3Te5 + м, Ам[M1 + лSe2 + л]2м[M2l + nSe2 + 3l + n] (A = щелочной металл, M = Sn, Pb, Sb, Bi) и (PbSe)п(Би2Se3)м.[10] Канатзидис называет эти гомологичные суперсерии «машинами, генерирующими соединения».

Канацидис изобрел новый класс материалов, названный халькогели. Это уникальные неорганические соединения, являющиеся аэрогелями. Используя химию метатезиса лигандов, он сообщил об экспериментальных условиях, подходящих для создания гелей и избежания нежелательных осадков. Халькогели устроены как губка и могут впитывать многие атомы тяжелых металлов из загрязненной воды. А поскольку халькогели занимают огромную площадь поверхности в крошечном объеме, маленькие кусочки могут очистить тысячи литров воды. Например, халькогели снижают концентрацию ртути, свинца и кадмия до уровней ppt. Биомиметические халькогели, содержащие Fe4S4 сообщалось, что кластеры фотохимически восстанавливают N2 в NH3.[11]

Последние подходы включают развитие панорамного синтеза. Традиционный синтез материалов часто осуществляется ex situ: продукты исследуются только после завершения реакции. Он и его группа использовали рассеяние рентгеновских лучей для мониторинга реакций синтеза материалов на месте. С помощью одного эксперимента можно обнаружить все фазы в заданной комбинации (например, Na / Cu / S и т. Д.). Это предлагает панорамный вид на все присутствующие фазы. «Панорамный синтез» обещает разгадать механизмы образования новых материалов.

Награды и отличия

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м "Меркури Канатзидис, профессор ". Northwestern University. Weinberg College of Arts & Sciences. Проверено 13 декабря 2016 г..
  2. ^ "Меркури Г. Канатзидис, старший химик В архиве 2017-04-27 в Wayback Machine ". Аргоннская национальная лаборатория. Отдел материаловедения. Проверено 13 декабря 2016 года.
  3. ^ "Список наиболее цитируемых исследователей в области материаловедения и инженерии за 2016 год по данным Elsevier Scopus ". MSESupplies.com. Дата обращения 13 декабря 2016.
  4. ^ Manos, Manolis J .; Канатзидис, Меркури Г. (2016). «Ионообменники сульфидов металлов: превосходные сорбенты для улавливания токсичных и связанных с ядерными отходами ионов металлов». Chem. Наука. 7 (8): 4804–4824. Дои:10.1039 / C6SC01039C. ЧВК  6016724. PMID  30155129.
  5. ^ Hsu, K. F .; Лоо, С .; Guo, F .; Chen, W .; Dyck, J. S .; Uher, C .; Hogan, T .; Polychroniadis, E. K .; Канатзидис, М. Г. (6 февраля 2004 г.). «Кубический AgPbмSbTe2 + м: Объемные термоэлектрические материалы с высокими показателями качества ». Наука. 303 (5659): 818–821. Bibcode:2004Наука ... 303..818H. Дои:10.1126 / science.1092963. PMID  14764873.
  6. ^ Канатзидис, Меркури Г. (9 февраля 2010 г.). «Наноструктурированные термоэлектрики: новая парадигма?». Химия материалов. 22 (3): 648–659. Дои:10,1021 / см902195j.
  7. ^ Бисвас, Канишка; Он, Цзяцин; Блюм, Иван Д .; Ву, Чун-И; Хоган, Тимоти П .; Seidman, David N .; Dravid, Vinayak P .; Канатзидис, Меркури Г. (19 сентября 2012 г.). «Высокоэффективные объемные термоэлектрики с масштабной иерархической архитектурой». Природа. 489 (7416): 414–418. Bibcode:2012Натура 489..414Б. Дои:10.1038 / природа11439. PMID  22996556.
  8. ^ "Выводя свинец из многообещающего солнечного элемента ". Northwestern University. Проверено 13 декабря 2016 года.
  9. ^ Цай, Синьхань; Не, Ваньи; Бланкон, Жан-Кристоф; Stoumpos, Constantinos C .; Асадпур, Реза; Арутюнян, Борис; Neukirch, Amanda J .; Вердуско, Рафаэль; Вязание крючком, Джаред Дж .; Третьяк, Сергей; Педессо, Лоран (август 2016 г.). "Высокоэффективные двумерные перовскитные солнечные элементы Раддлесдена – Поппера". Природа. 536 (7616): 312–316. Дои:10.1038 / природа18306. ISSN  1476-4687. OSTI  1492605. PMID  27383783.
  10. ^ Мроцек, Антье; Канатзидис, Меркури Г. (2003). ""Дизайн »в химии твердого тела на основе фазовых гомологий. Концепция структурной эволюции и новые мегасерии Aм[M1 + лSe2 + л]22м[M2l + nSe2 + 3l + n]". Соотв. Chem. Res. 36 (2): 111–119. Дои:10.1021 / ar020099 +. PMID  12589696.
  11. ^ "Железо-серный гель обеспечивает возможный зеленый путь к аммиаку ". Chemical & Engineering News. Проверено 15 декабря, 2016.
  12. ^ "Хершель и Хильда Рич, приглашенные профессора прикладных исследований, 2017" (PDF). Получено 7 июн 2017.
  13. ^ «Профессор Меркури Канацидис получает звание почетного доктора» (PDF). Университет Крита. Архивировано из оригинал (PDF) 24 марта 2017 г.. Получено 23 марта 2017.
  14. ^ "Самсон 2016 - Премия премьер-министра за инновации в области альтернативных видов топлива для транспорта ". Саммит по выбору топлива. Дата обращения 13 декабря 2016.
  15. ^ "Сотрудник APS ". APS Physics. Проверено 25 января 2017 года.
  16. ^ "Премия Джеймса К. МакГродди за новые материалы ". APS.org, дата обращения 13 декабря 2016.
  17. ^ "Премия ACS в области неорганической химии ". American Chemical Society. Проверено 25 января 2017 года.
  18. ^ "Премия ENI 2015 ". Enipedia. Дата обращения 13 декабря 2016.
  19. ^ "Профессура Вильгельма Манчота ". Технический университет Мюнхена. Проверено 25 января 2017 года.
  20. ^ "премия де Жена ". Royal Society of Chemistry. Проверено 13 декабря 2016 года.
  21. ^ "Получатели медали MRS ". Materials Research Society. Дата обращения 13 декабря 2016.
  22. ^ "Международное термоэлектрическое общество ". International Themoelectric Society. Проверено 25 января 2017 года.
  23. ^ а б c "Северо-Западный университет - Инженерная школа Маккормика ". Northwestern University - McCormick School of Engineering. Проверено 25 января 2017 года.
  24. ^ "Читам лектор ". Materials Research Laboratory в Калифорнийском университете в Санта-Барбаре. Проверено 13 декабря 2016 г.
  25. ^ "Медаль Морли В архиве 2016-12-20 в Wayback Machine ". Американское химическое общество - Кливлендская секция. Проверено 13 декабря 2016 г..

внешняя ссылка