Цзингуан Чен - американский инженер - химик китайского происхождения . Он является профессором химического машиностроения Колумбийского университета Тайера Линдсли и одновременно занимал должность старшего химика в Брукхейвенской национальной лаборатории Министерства энергетики США (DOE) . На протяжении своей карьеры Чен внес значительный вклад в фундаментальное понимание и использование новых материалов для каталитических и электрокаталитических применений. Центральным в его исследовательских усилиях была разработка биметаллических катализаторов и катализаторов из карбидов переходных металлов, которые устраняют или значительно снижают содержание дорогих драгоценных металлов.
Цзингуан Чен | |
---|---|
Национальность | Американец |
Образование | Нанкинский университет (бакалавр химии), Питтсбургский университет (доктор философии по химии) |
Награды | Член Американского химического общества (ACS), член Американского вакуумного общества, награда Джорджа Олаха в области химии углеводородов (ACS), Лекция Роберта Бервелла (Североамериканское каталитическое общество) |
Научная карьера | |
Поля | Катализ , Химия , Химическая инженерия , Наука о поверхности |
Учреждения | Колумбийский университет, Брукхейвенская национальная лаборатория |
Докторант | Джон Т. Йейтс |
Веб-сайт | блоги |
ранняя жизнь и образование
Получив степень бакалавра химии в Нанкинском университете в 1982 году, Чен был выбран Китайско-американской программой аспирантуры по химии (CGP) для обучения в аспирантуре США. Он получил докторскую степень. получил степень бакалавра химии в Университете Питтсбурга под руководством американского исследователя поверхности Джона Йейтса . Во время его доктора философии исследований, он исследовал химию и физику алюминия и поверхности оксида алюминия . Затем Чен стал научным сотрудником Александра фон Гумбольдта в Forschungszentrum-Julich, Германия, где его исследования под руководством Харальда Ибаха были сосредоточены на химических и физических свойствах поверхностей с использованием вибрационной спектроскопии .
Профессиональная карьера
После завершения своей постдокторской должности в Германии Чен перешел на работу в Корпоративную исследовательскую лабораторию Exxon в качестве штатного научного сотрудника (1990–1998) и представителя синхротронной линии связи Exxon U1A в Брукхейвенской национальной лаборатории (1994–1998). В 1998 году он начал свою академическую карьеру в Университете Делавэра. Находясь в Делавэре, Чен был назначен профессором химического машиностроения Клэр Д. Леклер (2008) и занимал несколько руководящих должностей, включая директора Центра каталитических наук и технологий (CCST) и директора Энергетического института Делавэрского университета (UDEI). В 2012 году Чен переехал в Колумбийский университет, где стал профессором химической инженерии Тайера Линдсли. [1] С 2012 года он также занимал совместную должность в отделе химии Брукхейвенской национальной лаборатории Министерства энергетики США.
На протяжении своей карьеры Чен внес много новаторских вкладов в понимание и разработку новых каталитических и электрокаталитических материалов. Особый интерес вызвали биметаллические катализаторы, [2] [3] [4] карбиды переходных металлов, [5] [6] [7] и карбидные катализаторы, модифицированные металлами. [8] [9] [10] В частности, Чен и его исследовательская группа сделали много ключевых открытий, касающихся однослойных (ML) биметаллических катализаторов, которые представляют собой настраиваемые материалы, в которых один атомный слой (то есть монослой) одного металла нанесен на поверхность или подповерхность второго материала. [11] Чен разработал эти и другие каталитические материалы для широкого спектра применений, но был особенно заинтересован в разработке настраиваемых недорогих (электро) катализаторов для производства и использования чистого топлива, такого как водород (полученный при электролизе воды. ), [12] [13] топливо на основе азота, [14] [15] и метанол или CO (сделанный из CO 2 ). [16] [17] [18]
Многие из исследовательских усилий Чена включают сочетание теории и инструментов исследования поверхности сверхвысокого вакуума (UHV), чтобы получить фундаментальное понимание химической, физической и электронной структуры каталитических материалов, которые он изучает. Исследования Чена также обычно опираются на методы рентгеновского синхротрона, такие как тонкая структура поглощения рентгеновских лучей (XAFS) и спектроскопия ближнего края поглощения рентгеновских лучей (XANES), чтобы лучше понять атомную структуру каталитических и электрокаталитических материалов. [19] По состоянию на 2018 год Чен был изобретателем или соавтором более 23 патентов и опубликовал более 380 рецензируемых статей (индекс Хирша = 73). [20]
Помимо непосредственной исследовательской деятельности, Чен также внес большой вклад в более широкое сообщество катализа. Среди этих вкладов он был соучредителем и руководителем группы Консорциума синхротронного катализа Министерства энергетики США (2005 г.), председателем отдела катализа ACS (2014-2015 гг.), Президентом Североамериканского каталитического общества (2017-2021 гг.) И ассоциированным членом редактор ACS Catalysis.
Награды
- Лекция Роберта Беруэлла по катализу, Североамериканское каталитическое общество, 2017 г.
- Премия Джорджа Олаха в области химии углеводородов, Американское химическое общество, [21] 2015 г.
- Член Американского химического общества, 2013 г.
- Премия Германа Пайнса в области катализа, Чикагский каталитический клуб, 2011 г.
- Отличник консультирования и наставничества для студентов, Делавэрский университет, 2011 г.
- Премия за выдающиеся достижения в области катализа, Нью-Йоркское общество катализа, 2008 г.
- Член Американского общества вакуума, 2008 г.
- Премия по катализу от Филадельфийского клуба катализа, 2004 г.
- Стипендиат Александра фон Гумбольдта (Германия), 1988 - 1989 гг.
- Премия Лейболд-Хереус (Leybold-Heraeus Corporation), 1987 г.
- Рассел и Сигуард Вариан, научный сотрудник (Американское вакуумное общество), 1986 г.
Рекомендации
- ^ "Веб-страница факультета химического машиностроения Колумбии Цзингуан Чен" . 9 июня 2017 года . Проверено 4 января 2019 года .
- ^ JR Kitchin, JK Nørskov, MA Barteau, JG Chen. (2004). «Модификация поверхностных электронных и химических свойств Pt (111) подповерхностными переходными металлами» (PDF) . Журнал химической физики . 120 (21): 10240–10246. Bibcode : 2004JChPh.12010240K . DOI : 10.1063 / 1.1737365 . PMID 15268048 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ^ Китчин, младший; Nørskov, JK; Барто, Массачусетс; Чен, JG (4 октября 2004 г.). «Роль деформационных и лигандных эффектов в изменении электронных и химических свойств биметаллических поверхностей» (PDF) . Письма с физическим обзором . 93 (15): 156801. Bibcode : 2004PhRvL..93o6801K . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.93.156801 . PMID 15524919 .
- ^ JG Chen, CA Menning и MB Zellner (2008). «Однослойные биметаллические поверхности: экспериментальные и теоретические исследования тенденций изменения электронных и химических свойств». Отчеты по науке о поверхности . 63 (5): 201–254. Bibcode : 2008SurSR..63..201C . DOI : 10.1016 / j.surfrep.2008.02.001 .
- ^ HH Hwu, JG Chen. « Карбидные и нитридные покрытия на поверхностях из ранних переходных металлов: подготовка, определение характеристик и реакционная способность ». Химические обзоры . 96 (1996) 1477-1498.
- ^ HH Hwu и JG Chen, « Химия поверхности карбидов переходных металлов », Chemical Reviews , 105 (2005) 185-212.
- ^ Дж. Р. Китчин, Дж. К. Норсков, М. А. Барто и Дж. Г. Чен, « Тенденции в химических свойствах поверхностей карбидов металлов с ранним переходным периодом: функциональное исследование плотности », Catalysis Today , 105 (2005) 66-73.
- ^ TG Kelly и JG Chen, « Металлический слой на подложке из карбида металла: уникальные биметаллические свойства для катализа и электрокатализа », Обзоры химического общества , 41 (2012) 8021-8034.
- ^ Д. В. Эспозито и Дж. Г. Чен, « Однослойная платина, нанесенная на карбиды вольфрама в качестве недорогих электрокатализаторов: возможности и ограничения », Энергетика и экология, 4 (2011) 3900-3912.
- ^ BM Tackett, W. Sheng и JG Chen, « Возможности и проблемы использования модифицированных металлами карбидов переходных металлов в качестве недорогих электрокатализаторов », Joule , 1 (2017) 253-263.
- ^ Джейкоби, Митч. « УНИКАЛЬНЫЙ КАТАЛИЗ НА МОНОСЛОЙНОМ СЛОЕ: эффект Златовласки регулируется, поскольку биметаллический катализатор« правильно »связывает реагенты ». Новости химии и машиностроения . 80 (2002) стр. 11. Проверено 4 января 2018 года.
- ^ Д. В. Эспозито, С. Т. Хант, А. Л. Стоттлемайер, К. Д. Добсон, Б. Э. МакКэндлесс, Р. У. Биркмайр и Дж. Г. Чен, « Недорогие катализаторы выделения водорода на основе однослойной платины на субстратах монокарбида вольфрама (WC) », Angewandte Chemie International Edition , 49 (2010 г.) ) 9859-9862.
- ^ W. Sheng, Z. Zhuang, M. Gao, J. Zheng, JG Chen и Y. Yan, « Корреляция активности реакции окисления и выделения водорода на платине при различных pH с измеренной энергией связи водорода », Nature Communications , 6 ( 2015) 5848.
- ^ DA Hansgen, DG Vlachos и JG Chen, « Использование первых принципов для предсказания биметаллических катализаторов реакции разложения аммиака », Nature Chemistry , 2 (2010) 484-489.
- ^ ] JG Chen *, RM Crooks *, LC Seefeldt *, KL Bren, RM Bullock, MY Darensbourg, PL Holland, Б. Хоффман, MJ Janik, AK Jones, MG Kanatzidis, P. King, KM Lancaster, SV Lymar, P Пфромм, У. Ф. Шнайдер, Р. Р. Шрок, « За пределами превращений азота, вызванных ископаемым топливом », Science , 360 (2018) 873.
- ^ W. Yu, MD Porosoff и JG Chen, « Обзор биметаллического катализа на основе Pt: от модельных поверхностей к нанесенным катализаторам », Chemical Reviews , 112 ( 2012) 5780-5817.
- ^ MD Porosoff, B. Yan и JG Chen *, « Каталитическое восстановление CO2 с помощью H2 для синтеза CO, метанола и углеводородов: проблемы и возможности », Energy & Environmental Science , 9 (2016) 62.
- ^ С. Каттель, П. Дж. Рамирес, Дж. Г. Чен *, Дж. А. Родригес * и П. Лю *, « Активные участки для гидрирования CO2 в метанол на катализаторах Cu / ZnO », Science , 355 (2017) 1296-1299.
- ^ Чен, JG. « Исследования NEXAFS оксидов, нитридов, карбидов, сульфидов переходных металлов и других соединений внедрения ». Отчеты по науке о поверхности. 1997. 30 (1-3): 1-152.
- ^ Jingguang Chen Веб-страница цитирования ученых Google . Проверено 4 января 2018 года.
- ^ Якоби, Митч, « Премия Джорджа А. Олаха в области углеводородной химии или нефтехимии ». Новости химии и машиностроения. 93 (3): с. 39. Проверено 4 января 2018.