Центр энергетики и материалов Scripps - Scripps Energy & Materials Center

Не путать с Институт океанографии Скриппса или Колледж Скриппса.
Центр энергетики и материалов Scripps
Semclogo.png
Создано2007 (2007)
Адрес130 Уэй Скриппса
Юпитер, Флорида 33458 США
Расположение
ЦНИИ Юпитер, Флорида Кампус
Интернет сайтwww.scripps.edu/ периана/ semc

В Центр энергетики и материалов Scripps (SEMC) является Американец исследовательский центр, специализирующийся на исследованиях в основных энергия и материаловедение.[1] Находится в Юпитер, Флорида, в центре проживают ученые, аспиранты и административный персонал. Это часть Научно-исследовательский институт Скриппса (TSRI), один из крупнейших некоммерческих исследовательских институтов в мире.

История

TSRI была основана как Метаболическая клиника Скриппса в 1924 г. филантроп Эллен Браунинг Скриппс в Ла-Хойя, Калифорния. В конечном итоге это превратилось в Клинику Скриппса и Исследовательский фонд. В 1991 году клиника Скриппса и исследовательское подразделение разделились. корпорации и был основан Исследовательский институт Скриппса. В 1989 году ЦНИИ начал аспирантуру. За этим последовало открытие второго кампуса, расположенного в Юпитер, Флорида в 2005 году. Затем, в 2007 году, президент ЦНИИ. Ричард Лернер нанял всемирно известного химика Рой А. Периана возглавить то, что впоследствии станет Центром энергетики и материалов Скриппса.[2] Целью было выйти за пределы биомедицинские исследования на чем TSRI сосредоточился в прошлом, и на изучении всех крупномасштабных человеческих проблем от болезней до того, как люди будут получать доступ к будущему сырью из природные ресурсы и как манипулировать и хранить энергию от возобновляемые ресурсы.[3]

Услуги

Центр энергетики и материалов Scripps расположен на Научно-исследовательский институт Скриппса Юпитер, Флорида кампус Scripps, который занимает 30 акров (120 000 м2) рядом с соседним кампусом Джона Д. Макартура Атлантический университет Флориды и Институт Макса Планка Флориды в Округ Палм-Бич, Флорида. Ученые SEMC работают на площади 350000 квадратных футов (33000 кв.2) ультрасовременный научно-исследовательский центр, расположенный на территории ЦНИИ Юпитер, Флорида кампус среди ~ 450 преподавателей, сотрудников и студентов, которые учатся и работают в кампусе.[4]

ScrippsflbldgA.jpg

Лидерство

Текущий директор SEMC - проф. Рой А. Периана, Кандидат наук. Периана - всемирно признанный химик в области гомогенный катализ и Активация CH. Его предыдущая работа включала разработку нескольких каталитических систем, преобразующих метан к метанол с высокими урожаями при умеренных температурах.[5][6] Он также разработал химию, которая окислительно связывает метан с уксусная кислота в реакции с одним горшком, используя палладий катализатор.[7] Он получил множество наград, выступал в качестве основного докладчика на нескольких международных конференциях и широко освещался в печатных и радиовещательных СМИ.

Исследование

SEMC работает над принципиально новой химией, которая позволит разрабатывать технологии следующего поколения, которые более эффективно преобразуют сырье в материалы и энергию. Углеводороды (например. натуральный газ ), азот, кислород, и воды используются в качестве основных компонентов для большинства мировых источников энергии и материалов. Современная технология преобразования этих молекул неэффективна и дорога, а также работает при высоких температурах. Кроме того, чрезмерное количество[требуется разъяснение ] из углекислый газ образуются при потреблении этого сырья. Следовательно, потребуются новые способы сокращения чрезмерных выбросов и сохранения ценных природных ресурсов, чтобы выдержать растущее давление на Земле, чтобы дополнить образ жизни человечества, основанный на потреблении.

Подход SEMC основан на de novo, рациональном проектировании новых технологий с нуля через процесс, включающий концептуальное проектирование, вычислительное исследование и экспериментальное открытие. Одним из основных направлений в SEMC является разработка новых одноцентровых катализаторов для активации и возможного разрыва прочных связей. Цель новых катализаторов - снизить температуру и давление, необходимые для проведения молекулярной конверсии. Катализаторы следующего поколения будут ключевым элементом низкотемпературных процессов. Катализаторы увеличить скорость химические реакции при более низких температурах и используются в очень небольших количествах. В настоящее время нет катализаторов, которые могут эффективно преобразовывать природный газ, диоксид углерода, азот, кислород или воду при более низких температурах в полезные материалы или извлекать энергию, хранящуюся в связях этих молекул. SEMC решает эти проблемы, разрабатывая новые катализаторы для преобразования этих молекул в продукты, которые общество использует ежедневно.

В Рой А. Периана группа недавно опубликовала статью в мультидисциплинарном журнале Наука который описывает использование солей основной группы, трифторацетата свинца и таллия, которые преобразуют поток природного газа (включающий метан, этан, и пропан ) к соответствующим эфирам трифторацетата, которые включают метилтрифторацетат, этилтрифторацетат, дитрифторацетатэтиленгликоль, пропил-2-трифторацетат и 1,2-дифторацетатпропилгликоль.[8] Было обнаружено, что система легко приводила к быстрому окислению потока природного газа при 180 ° C и была способна реагировать с потоком смешанного газа или с каждым из них. алкан независимо. Этот результат может привести к созданию нового класса молекулярных реагентов для селективного превращения алканов в жидкие продукты, оказывающих влияние на транспортное топливо и нефтехимическую промышленность.[9]

PerianaNGFunctionalization.png

использованная литература

  1. ^ Бринкманн, Пауль. (2011) "Партнерство Scripps с FPL - это вершина планов исследований в области энергетики " Бизнес-журнал Южной Флориды, Апреля.
  2. ^ Известный химик Рой Периана назначен профессором в Скриппс, Флорида
  3. ^ Клеменс, Кембер. (2012) "Классная химия для 21 века " Журнал об образе жизни Palm Beach Gardens, Апрель: 14-15.
  4. ^ Скриппс Флорида: краткий обзор
  5. ^ Periana, R.A .; Таубе, Д.Дж .; Evitt, E.R .; Loffler, D.G .; Wentrcek, P.R .; Voss, G .; Масуда, Т. (1993). «Катализируемая ртутью высокопроизводительная система для окисления метана в метанол». Наука. 259 (5093): 340–343. Дои:10.1126 / science.259.5093.340. PMID  17832346.
  6. ^ Periana, R.A .; Таубе, Д. Дж .; Gamble, S .; Taube, H .; Satoh, T .; Фуджи, Х. (1998). «Платиновые катализаторы высокопроизводительного окисления метана до производного метанола». Наука. 280 (5363): 560–564. Дои:10.1126 / science.280.5363.560. PMID  9554841.
  7. ^ Periana, R.A .; Миринов, О .; Taube, D .; Bhalla, G .; Джонс, Си-Джей (2003). "Каталитическая окислительная конденсация CH4 в CH3COOH за один шаг с помощью активации CH ». Наука. 301 (5634): 814–818. Дои:10.1126 / science.1086466. PMID  12907796.
  8. ^ Hashiguchi, B.G .; Конник, M.M .; Bischof, S.M .; Gustafson, S.J .; Девараджан, Д .; Gunsalus, N .; Ess, D.H .; Периана, Р.А. (2014). «Соединения основной группы избирательно окисляют смеси метана, этана и пропана до спиртовых эфиров». Наука. 343 (6176): 1232–1237. Дои:10.1126 / science.1249357. PMID  24626925.
  9. ^ «Ключ к следующей энергетической революции». Наука сейчас. 2014.http://news.sciencemag.org/chemistry/2014/03/key-next-energy-revolution

внешние ссылки