Меркури Канатзитис ( греческий : Μερκούριος Κανατζίδης , родился в 1957 году) является Чарльз и Эмма H. Моррисон профессор химии и профессор материаловедения и инженерии в Северо - Западном университете [1] и старший научный сотрудник Аргоннской национальной лаборатории . [2]
Меркури Канатзидис | |
---|---|
Родившийся | 1957 (63–64 года) |
Национальность | Соединенные Штаты |
Альма-матер | Университет Аристотеля в Салониках , Университет Айовы |
Награды | Премия премьер-министра Самсона за инновации в области альтернативных видов топлива для транспорта, 2016 г .; Премия ACS по неорганической химии, 2016 г .; Премия ENI в категории «Возобновляемая энергия», 2015 г. |
Научная карьера | |
Поля | Химия , материаловедение и нанотехнологии |
Учреждения | Северо-Западный университет , Аргоннская национальная лаборатория , Университет штата Мичиган |
Канатзидис был назван одним из самых цитируемых исследователей в области материаловедения и инженерии в 2016 году на основе данных Elsevier Scopus. [3] Он опубликовал более 1300 рукописей ( h-index ISI = 140 Google = 158 ) и имеет более 35 патентов. По состоянию на март 2021 года Меркури Канатзидис подготовил более 70 кандидатов наук. студентов и около 120 докторантов. Более 90 из этих выпускников занимают академические должности по всему миру.
ранняя жизнь и образование
Канацидис родился в Салониках , Греция . Он получил степень бакалавра наук в Университете Аристотеля в 1979 году и докторскую степень. из Университета Айовы в 1984 г. [1] (совместно с Дмитрием Кукуванисом ). 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 постдокторантуры в Мичиганском университете (1985) и Северо-Западном университете (1986-1987). где он работал с профессором Тобином Дж. Марксом над проводящими полимерами и интеркаляционными соединениями . В 1987 году он стал доцентом в Университете штата Мичиган. В 1994 году он стал профессором. В 2006 году он перешел в Северо-Западный университет.
Исследовать
Канатзидис разработал методологии синтеза для разработки и открытия новых халькогенидных материалов и интерметаллидов . 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. Благодаря его исследованиям были открыты сульфидные ионообменники [4] . Они являются эффективными материалами для очистки промышленных сточных вод от тяжелых металлов.
Идеи Канатзидиса о наноструктурированных термоэлектриках оказали сильное влияние на термоэлектрические исследования, и теперь эти идеи представляют собой новую парадигму, которой следуют исследователи во всем мире. Он разработал эффективные стратегии достижения «наноструктурирования» объемных термоэлектрических полупроводников . Это привело к высокопрочных материалов , например , AgPb м SbTe 2 + M (ZT ~ 1.7), [5] PbTe-PbS (ZT ~ 1.7) [6] и PbTe-SrTe (ZT ~ 2.2). [7]
Наноструктурированные термоэлектрические материалы обладают когерентно встроенными наноточками в PbTe (явление, называемое эндотаксией). В наноточках эффективно рассеивать тепло проведения фононов и добавить к другим способам рассеяния эффективно снижать теплопроводность в некоторых случаях> 70%, позволяя высокую электропроводность , что дает очень высокую ZT из> 2,2.
Канатзидис вместе с коллегой-исследователем профессором Робертом Чангом из Northwestern разработал новый солнечный элемент, в котором вместо перовскита свинца используется олово. [8] Они опубликовали первую статью с использованием галогенидного перовскита CsSnI 3 в твердотельной сенсибилизированной красителем ячейке Гратцеля с эффективностью ~ 10%. Он первым продемонстрировал функционирование солнечных элементов на основе CH 3 NH 3 SnI 3 .
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 солнечные элементы на основе 3D MAPbI 3 . [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.
В 2013 году он обнаружил превосходные свойства детектирования рентгеновских лучей у полупроводника галогенидного перовскита CsPbBr3. [10] Он предсказал его большие перспективы в качестве материала для детектора гамма-излучения, который был продемонстрирован в 2018 и 2020 годах с помощью гамма-спектроскопии с энергетическим разрешением менее 4% [11] и 1,4%. [12] х
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 любой стехиометрии . Эта концепция использует гомологичные суперсерии как предсказуемый путь к новым материалам. Примеры включают в себя Cs 4 [Bi 2n + 4 Te 3n + 6 ], CsPb m Bi 3 Te 5 + m , A m [M 1 + l Se 2 + l ] 2m [M 2l + n Se 2 + 3l + n ] (A = щелочной металл, M = Sn, Pb, Sb, Bi) и (PbSe) n (Bi 2 Se 3 ) m . [13] Канатзидис называет эти гомологичные суперсерии «машинами, генерирующими соединения».
Канатзидис изобрел новый класс материалов, называемых халькогелями . Это уникальные неорганические соединения, являющиеся аэрогелями. Используя химию метатезиса лигандов, он сообщил об экспериментальных условиях, подходящих для создания гелей и избежания нежелательных осадков. Халькогели похожи на губку 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. Сообщалось, что биомиметические халькогели, содержащие кластеры Fe 4 S 4, фотохимически восстанавливают N 2 до NH 3 . [14]
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 данной комбинации (например, Na / Cu / S и т. Д.). Это предлагает панорамный вид на все присутствующие фазы. «Панорамный синтез» обещает раскрыть механизмы образования новых материалов.
Награды и почести
- 2019 - DOE Ten на премии Ten Scientific Ideas Award за первую демонстрацию полностью твердотельных солнечных элементов с использованием галогенидных перовскитных материалов.
- 2018 - Премия пионера химии Американского института химии
- 2017 - Хершель и Хильда Рич, приглашенный профессор, Технион - Израильский технологический институт [15]
- 2017 - Университет Крита - почетная докторская степень [16]
- 2016 - Премия премьер-министра Самсона за инновации в области альтернативных видов топлива для транспорта [17]
- 2016 г. - член Американского физического общества (APS) [18]
- 2016 - Премия Джеймса МакГродди APS за новые материалы [19]
- 2016 - Премия Американского химического общества (ACS) в области неорганической химии [20]
- 2015 - Премия ENI в категории «Возобновляемая энергия» [21]
- 2015 г. - удостоен звания профессора Вильгельма Манчота, Технический университет Мюнхена [22].
- 2015 - избран членом Королевского химического общества.
- 2015 - Премия Королевского химического общества Де Жен [23]
- 2014 - Медаль Общества исследования материалов (MRS) [24]
- 2014 - Премия Международного термоэлектрического общества за выдающиеся достижения [25]
- 2014 г. - профессор Эйнштейна Китайской академии наук [26]
- 2013 - Премия лектора Читема, Калифорнийский университет Санта-Барбары [27]
- 2012 г. - член Американской ассоциации содействия развитию науки (AAAS) [26]
- 2010 - сотрудник MRS [26]
- 2006 - Чарльз Э. и Эмма Х. Моррисон, профессор Северо-Западного университета [1]
- 2003 - Медаль Морли, Американское химическое общество, Кливлендская секция [28]
- 2003 - Премия Александра фон Гумбольдта [1]
- 2002 - Сотрудник Фонда Джона Саймона Гуггенхайма [1]
- 2001 г. - заслуженный профессор МГУ [1]
- 2000 - Премия старшего заслуженного факультета Сигма Си [1]
- 1998 - Премия выдающегося факультета Мичиганского государственного университета [1]
- 1993–1998 - Учитель и стипендиат Камиллы и Генри Дрейфуса [1]
- 1991–1993 - научный сотрудник Альфреда П. Слоана (см. Sloan Fellows ) [1]
- 1992–1994 - Молодой следователь Бекмана [1]
- 1990 - Награда Отдела неорганической химии ACS, стипендия факультета EXXON в области химии твердого тела [1]
- 1989–1994 - Президентская премия молодому исследователю , Национальный научный фонд [1]
Рекомендации
- ^ Б с д е е г ч я J к л м « Меркури Канатзитис, профессор ». Северо-Западный университет. Колледж искусств и наук Вайнберга. Проверено 13 декабря +2016.
- ^ " Меркури Г. Канатзидис, старший химик, архивировано 27 апреля 2017 г. в Wayback Machine ". Аргоннская национальная лаборатория. Отдел материаловедения. Проверено 13 декабря +2016.
- ^ « Список наиболее цитируемых исследователей в области материаловедения и инженерии за 2016 год по данным Elsevier Scopus ». MSESupplies.com. Проверено 13 декабря +2016.
- ^ Манос, Манолис Дж .; Канатзидис, Меркури Г. (2016). «Ионообменники сульфидов металлов: превосходные сорбенты для улавливания токсичных и связанных с ядерными отходами ионов металлов» . Chem. Sci . 7 (8): 4804–4824. DOI : 10.1039 / C6SC01039C . PMC 6016724 . PMID 30155129 .
- ^ Hsu, KF; Лоо, С .; Guo, F .; Chen, W .; Дайк, JS; Uher, C .; Hogan, T .; Polychroniadis, EK; Канатзидис, М.Г. (6 февраля 2004 г.). «Кубический AgPb м SbTe 2 + т : Насыпные термоэлектрические материалы с высоким показателем качества». Наука . 303 (5659): 818–821. Bibcode : 2004Sci ... 303..818H . DOI : 10.1126 / science.1092963 . PMID 14764873 . S2CID 12772102 .
- ^ Канатзидис, Меркури Г. (9 февраля 2010 г.). «Наноструктурированные термоэлектрики: новая парадигма?». Химия материалов . 22 (3): 648–659. DOI : 10.1021 / cm902195j .
- ^ 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 : 2012Natur.489..414B . DOI : 10.1038 / nature11439 . PMID 22996556 . S2CID 4394616 .
- ^ " Выводя из перспективного солнечного элемента лидерство ". Северо-Западный университет. Проверено 13 декабря +2016.
- ^ 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. Bibcode : 2016Natur.536..312T . DOI : 10.1038 / nature18306 . ISSN 1476-4687 . ОСТИ 1492605 . PMID 27383783 . S2CID 4455016 .
- ^ Стоумпос, Константинос С (3 июня 2013 г.). «Выращивание кристаллов перовскитного полупроводника CsPbBr3: новый материал для обнаружения излучения высоких энергий» . Cryst.Growth Design . 13, 7 (7): 2722–2727. DOI : 10.1021 / cg400645t .
- ^ Хэ, Ихуэ (23 апреля 2018 г.). «Высокое спектральное разрешение гамма-излучения при комнатной температуре по монокристаллам перовскита CsPbBr3» . Nature Communications . 9 (1): 1609. DOI : 10.1038 / s41467-018-04073-3 . PMC 5913317 . PMID 29686385 .
- ^ Хэ, Ихуэй (январь 2021 г.). «Детекторы на основе перовскита CsPbBr3 с энергетическим разрешением 1,4% для высокоэнергетического гамма-излучения» . Природа Фотоника . 15 : 36–42. DOI : 10.1038 / s41566-020-00727-1 . S2CID 229367318 .
- ^ Мроцек, Антье; Канатзидис, Меркури Г. (2003). « « Дизайн »в химии твердого тела, основанный на фазовых гомологиях. Концепция структурной эволюции и новые мегасерии A m [M 1 + l Se 2 + l ] 2 2m [M 2l + n Se 2 + 3l + n ]» . В соотв. Chem. Res . 36 (2): 111–119. DOI : 10.1021 / ar020099 + . PMID 12589696 .
- ^ « Железо-серный гель обеспечивает возможный зеленый путь к аммиаку ». Новости химии и машиностроения. Проверено 15 декабря 2016.
- ^ «Хершель и Хильда Рич, приглашенная профессура в области прикладных исследований, 2017» (PDF) . Дата обращения 7 июня 2017 .
- ^ «Профессор Меркури Канатзидис получает звание почетного доктора» (PDF) . Университет Крита. Архивировано из оригинального (PDF) 24 марта 2017 года . Проверено 23 марта 2017 года .
- ^ « Самсон 2016 - Премия премьер-министра за инновации в области альтернативных видов топлива для транспорта ». Саммит по выбору топлива. Проверено 13 декабря +2016.
- ^ " Сотрудник APS ". APS Physics. Проверено 25 января 2017 года.
- ^ " Премия Джеймса К. МакГродди за новые материалы ". APS.org, дата обращения 13 декабря 2016.
- ^ " Премия ACS в области неорганической химии ". Американское химическое общество. Проверено 25 января 2017 года.
- ^ « Премия ENI 2015 ». Enipedia. Проверено 13 декабря +2016.
- ^ " Профессорство Вильгельма Манчота ". Технический университет Мюнхена. Проверено 25 января 2017 года.
- ^ " Приз де Женна ". Королевское химическое общество. Проверено 13 декабря +2016.
- ^ " Получатели медали MRS ". Общество исследования материалов. Проверено 13 декабря +2016.
- ^ " Международное термоэлектрическое общество ". Международное термоэлектрическое общество. Проверено 25 января 2017 года.
- ^ a b c « Северо-Западный университет - инженерная школа Маккормика ». Северо-Западный университет - Инженерная школа Маккормика. Проверено 25 января 2017 года.
- ^ " Читам Лектор ". Лаборатория материаловедения Калифорнийского университета в Санта-Барбаре. Проверено 13 декабря +2016.
- ^ " Медаль Morley архивации 2016-12-20 в Wayback Machine ". Американское химическое общество - Кливлендская секция. Проверено 13 декабря +2016.
Внешние ссылки
- Химический факультет Северо-Западного университета
- Kanatzidis Research Group
- Отделение материаловедения Аргоннской национальной лаборатории