Gerhard Ertl — Nobelov nagrajenec za kemijo in oče kemije površin
Gerhard Ertl — Nobelov nagrajenec za kemijo; oče kemije površin, čigar delo omogoča čistejšo energijo, gorivne celice in učinkovite katalizatorje.
Profesor Gerhard Ertl je nemški fizik na Oddelku za fizikalno kemijo Inštituta Fritza Haberja na MPG. Rodil se je 10. oktobra 1936 v Stuttgartu v Nemčiji. Profesor Ertl je leta 2007 prejel Nobelovo nagrado za kemijo.
Ertlove raziskave so postavile temelje sodobne kemije površin, ki je pomagala pojasniti, kako gorivne celice proizvajajo energijo brez onesnaževanja, kako katalizatorji čistijo avtomobilske izpuhe in celo zakaj železo rjavi, je sporočila Kraljeva švedska akademija znanosti.
Njegovo delo je utrlo pot razvoju čistejših virov energije in bo usmerjalo razvoj gorivnih celic, je povedala Astrid Graslund, sekretarka Nobelovega odbora za kemijo.
Nobelova akademija je zapisala, da je Ertl podrobno opisal, kako potekajo kemijske reakcije na površinah. Njegove ugotovitve se uporabljajo tako v akademskih študijah kot v industrijskem razvoju, je dejala akademija. "S kemijo površin lahko celo pojasnimo uničevanje ozonske plasti, saj se ključni koraki reakcije dejansko odvijajo na površinah majhnih kristalov ledu v stratosferi," piše v utemeljitvi nagrade.
Življenjepis in kariera
Gerhard Ertl se je izučil kot fizik in se usmeril v raziskovanje pojavov na trdnih površinah. Po študiju je delal kot raziskovalec v različnih inštitucijah in je večino svoje kariere povezal z Fritz Haber Institute Max-Planckove družbe, kjer je vodil skupino za fizikalno kemijo površin. Njegovo delo je premostilo meje med fiziko in kemijo ter prispevalo k razumevanju osnovnih procesov, ki se odvijajo na atomski in molekularni ravni.
Glavni znanstveni prispevki
Erlt je s serijo natančnih eksperimentov razčlenil osnovne korake heterogenih katalitičnih reakcij, torej reakcij, ki potekajo na trdnih površinah katalizatorjev. Ključne ugotovitve vključujejo razumevanje naslednjih procesov:
- adsorpcija: kako molekule pristanejo na površini,
- disociacija: kako se vezi v molekulah zlomijo ob stiku s površino,
- difuzija: premikanje atomov in molekul po površini,
- reakcija: kako se atomski in molekularni gradniki združujejo v nove snovi,
- desorpcija: sproščanje produktov z površine v plinasto fazo.
Ta zaporedja korakov so osnova za pojasnjevanje širokega spektra pojavov, od industrijskih katalitskih procesov (npr. sinteza amoniaka, oksidacija ogljikovodikov) do naravnih pojavov, kot je korozija (rjavenje železa) ali kemične reakcije v atmosferi.
Metode in pristopi
V svojih raziskavah je Ertl kombiniral natančne eksperimentalne metode, ki omogočajo raziskovanje površin na atomski ravni. Med njimi so bile tehnike za določanje strukture in sestave površin ter opazovanje dinamičnih procesov, kot so nizkoenergijska difrakcija elektronov (LEED), toplotna desorpcijska spektroskopija in različne oblike površinske spektroskopije ter mikroskopije. S temi pristopi je bilo mogoče slediti posameznim korakom kemijskih reakcij in preveriti teoretične modele.
Praktične uporabe in pomen
Ertlovo delo ima neposredne in široke praktične posledice:
- bolj učinkoviti katalizatorji za avtomobilske izpuhe in industrijske procese,
- izboljšanje tehnologij za čisto energijo, zlasti gorivnih celic,
- boljše razumevanje korozije in načinov za njeno preprečevanje,
- prispevek k raziskavam atmosferske kemije, npr. procesov, ki vplivajo na ozonsko plast.
Nagrada Nobel in zapuščina
Nobelova nagrada za kemijo 2007 je bila podeljena Gerhardu Ertlu za temeljne dosežke pri pojasnjevanju kemijskih procesov na trdnih površinah. Akademija je izpostavila, da njegove ugotovitve koristijo tako osnovnim znanostim kot tudi industriji. Ertlova natančna eksperimentalna dela so postavila temelje za sodobno kemijo površin in vplivajo na razvoj tehnologij za zmanjševanje onesnaževanja in za prehod k čistejšim virom energije.
Zaključek
Gerhard Ertl velja za enega izmed utemeljiteljev sodobne kemije površin. Njegovo delo je znanstveno in praktično pomembno: razumevanje mikroskopskih procesov na površinah je ključno za razvoj novih materialov, izboljšanje katalizatorjev in trajnostnih tehnologij. Ertlova raziskovanja so zato še dolgo relevantna tako v laboratorijih kot v industriji.
Profesor Gerhard Ertl, november 2007 (star 71 let)
Osebno življenje
Z ženo Barbaro imata dva otroka in več vnukov. Njegovi hobiji so igranje klavirja in igranje z mačkami.
Publikacije
Profesor Ertl je urednik knjige Handbook of Heterogeneous Catalysis
Izobraževanje
Profesor Ertl je med letoma 1955 in 1957 študiral fiziko na Tehnični univerzi v Stuttgartu. Od leta 1957 do 1958 je študiral na Univerzi v Parizu, nato pa od leta 1958 do 1959 na Univerzi Ludwiga Maximilliana v Münchnu. Vrnil se je na Tehnično univerzo v Stuttgartu, kjer je leta 1961 diplomiral iz fizike. Nato je študiral na Tehnični univerzi v Münchnu in leta 1965 doktoriral.
Akademsko delo
Delo
Po doktoratu je med letoma 1965 in 1968 ostal v Münchnu kot asistent in predavatelj. Nato se je preselil na Tehnično univerzo v Hannovru, kjer je bil med letoma 1968 in 1973 profesor in direktor. Leta 1973 se je profesor Ertl vrnil na Univerzo Ludvika Maksimilijana v Münchnu in delal kot profesor na Inštitutu za fizikalno kemijo. Tam je delal do leta 1986, v tem času pa je redno gostoval na Kalifornijskem tehnološkem inštitutu, Univerzi Wisconsin-Milwaukee in Kalifornijski univerzi v Berkeleyju, kjer je deloval kot gostujoči profesor. Leta 1986 je postal profesor na Svobodni univerzi v Berlinu in Tehnični univerzi v Berlinu. Od leta 1986 je bil direktor Inštituta Fritza Haberja na MPG, od leta 1996 pa je bil tudi profesor na Humboldtovi univerzi v Berlinu. Profesor Ertl se je upokojil leta 2004.
Študije
Profesor Ertl je preučeval molekule amoniaka, železa, ogljikovega monoksida in paladija, da bi pomagal izdelati sodobne katalitične pretvornike. Platino je preučeval, da bi spoznal njene atome.
Profesor Ertl je pomagal razviti nove načine uporabe mikroskopov. Eden od njih se je imenoval difrakcija z nizkoenergijskimi elektroni (LEED), ki ga je uporabljal na začetku svoje kariere, pozneje pa se je ukvarjal z ultravijolično fotoelektronsko spektroskopijo (UPS) in skenirnim tunelskim mikroskopom (STM).
Nagrade
Profesor Ertl in Gabor A. Somorjai sta leta 1998 prejela Wolfovo nagrado za kemijo za izjemne rezultate na področju znanosti o površinah in za odkritje, kako se kristali odzivajo na poskuse.
Profesor Ertl je leta 2007 prejel Nobelovo nagrado za kemijo za več raziskav na področju znanosti o površinah.
Vprašanja in odgovori
V: Kdo je Gerhard Ertl in kakšno je njegovo študijsko področje?
O: Gerhard Ertl je nemški fizik, ki dela na Oddelku za fizikalno kemijo Inštituta Fritza Haberja na MPG. Njegovo področje študija je kemija površin.
V: Kdaj in kje se je rodil Gerhard Ertl?
O: Gerhard Ertl se je rodil 10. oktobra 1936 v Stuttgartu v Nemčiji.
V: Kakšen je pomen dela Gerharda Ertla na področju kemije površin?
O: Gerhard Ertl je s svojim delom na področju kemije površin postavil temelje sodobne kemije površin, ki je pomagala razložiti različne pojave, kot so na primer, kako gorivne celice proizvajajo energijo brez onesnaževanja, kako katalizatorji čistijo avtomobilske izpuhe in celo zakaj železo rjavi.
V: Kaj je Nobelova nagrada in kdaj jo je prejel Gerhard Ertl?
O: Nobelova nagrada je mednarodna nagrada, ki se vsako leto podeljuje za izjemno delo na različnih področjih. Gerhard Ertl je leta 2007 prejel Nobelovo nagrado za kemijo.
V: Kakšen je pomen dela Gerharda Ertla v zvezi s čistejšimi viri energije?
O: Delo Gerharda Ertla je utrlo pot razvoju čistejših virov energije, saj je usmerjalo razvoj gorivnih celic.
V: Kateri so primeri uporabe ugotovitev Gerharda Ertla na področju kemije površin?
O: Ugotovitve Gerharda Ertla na področju kemije površin se uporabljajo tako v akademskih študijah kot v industrijskem razvoju. Z njimi je mogoče pojasniti uničevanje ozonske plasti in jih uporabiti za razvoj čistejših virov energije.
V: Kdo je priznal prispevek Gerharda Ertla k znanosti?
O: Kraljeva švedska akademija znanosti je priznala prispevek Gerharda Ertla k znanosti in mu leta 2007 podelila Nobelovo nagrado za kemijo.
Iskati