格哈德·埃特爾 - 個人簡介
格哈德·埃特爾([font size=2]Gerhard Ertl[/font]),1936年10月10日生于德國斯圖加特,大學生涯在慕尼黑工業(yè)大學度過,并于1965年獲博士學位。
從1973年開始,埃特爾擔任路德維!R克西米利安大學教授及該校物理化學研究所所長。1986年至2004年,埃特爾出任德國馬普學會弗里茨—哈伯研究所所長,目前他是這家研究所的名譽教授。
格哈德·埃特爾獲得2007年度諾貝爾化學獎,因他在“固體表面化學過程”研究中作出的貢獻,他獲得的獎金額將達1000萬瑞典克朗(約合154萬美元)。
埃特爾是1988年以后獲得諾貝爾化學獎的首位德國人。
諾貝爾獎委員會在頒獎文告中表示,將諾貝爾化學獎授予格哈德·埃特爾是因為他在表面化學所作的開創(chuàng)性研究。表面化學對于化學工業(yè)很重要,它可以幫助我們了解不同的過程,例如鐵為什么生銹、燃料電池如何工作、汽車內(nèi)催化劑如何工作等。此外,表面化學反應對于許多工業(yè)生產(chǎn)起著重要作用,例如人工肥料的生產(chǎn)。表面化學甚至能解釋臭氣層破壞,半導體工業(yè)也是與表面化學相關(guān)聯(lián)的科學領(lǐng)域。
由于半導體工業(yè)的發(fā)展,現(xiàn)代表面化學于60年代開始出現(xiàn)。格哈德?埃特爾是首批發(fā)現(xiàn)新技術(shù)潛力的科學家之一。他逐步建立表面化學的研究方法,向人們展示不同實驗過程產(chǎn)生表面反應的全貌。這門科學需要先進的真空實驗設備,以觀察金屬上原子和分子層次如何運作,確定何種物質(zhì)被置入系統(tǒng)。
格哈德·埃特爾的觀察為現(xiàn)化表面化學提供了科學基礎(chǔ),他的方法不僅被用于學術(shù)研究而且被用于化學工業(yè)研發(fā)。格哈德?埃特爾發(fā)明的研究方法,基于他對哈伯·博施法的研究,應用哈伯-博施法可以從空氣中提取氮,這一點具有重要的經(jīng)濟意義。埃特爾還對鉑催化劑上一氧化碳氧化反應進行研究,這種化學反應主要發(fā)生在汽車催化劑中,以過濾汽車產(chǎn)生的廢氣。
在2007年已公布的諾貝爾獎得主中,埃特爾是與中國交往最密切的一位,自1997年起,埃特爾教授就應聘為中國科學院大連化學物理研究所催化基礎(chǔ)國家重點實驗室國際顧問委員會委員,并同時應邀開始擔任大連化物所《催化學報》的顧問。
談到埃特爾時,幾位與他共事過的中國科學家不約而同地提到了他那美妙的琴聲,說他在聚會時會為大家彈奏幾支鋼琴曲。此外,埃特爾對人文科學也有著濃厚的興趣,他非常喜歡讀書,尤其是歷史方面的書籍。
格哈德·埃特爾 - 獲獎
2007年因為對表面化學研究的貢獻而獲得諾貝爾化學獎。
格哈德·埃特爾 - 成果意義
解釋臭氧層為何被破壞
宣布獲獎者時,瑞典皇家科學院稱,埃特爾成功地展示了表面化學反應的發(fā)生過程,這為現(xiàn)代表面化學研究打造了科學基礎(chǔ),他的方法不僅被用于學術(shù)研究,還被用于化學工業(yè)開發(fā)。他的研究可以解釋臭氧層為何會被破壞;還可以幫助我們了解鐵為什么生銹、燃料電池如何工作、汽車催化劑的原理等。
諾貝爾化學獎結(jié)果公布當天,恰逢埃特爾的71歲生日。他將獲得一枚金質(zhì)獎章,一份獲獎證書,并獨攬1000萬瑞典克朗(約合154萬美元)的獎金。
為表面化學建立研究方法
凡在物質(zhì)相界面上所發(fā)生的物理化學現(xiàn)象統(tǒng)稱為界面或表面現(xiàn)象,研究各種表面現(xiàn)象實質(zhì)的科學稱為表面化學。德國科學家埃特爾的貢獻則是,逐步建立深入研究表面化學的方法,以展示不同實驗過程產(chǎn)生表面反應的全貌。
在最初的研究中,埃特爾研究了氫原子在金屬表面的作用。由于物質(zhì)表面的化學活性很強,在普通狀態(tài)中很難研究某個獨特的變化。所以進行這些實驗需要完全沒有污染的真空環(huán)境,以便觀察原子和分子層次如何作用于極度純凈的金屬表面。
成果具有重要經(jīng)濟意義
此后,埃特爾又對1918年的諾貝爾化學獎,人工固氮技術(shù)“哈伯-博施法”的原理提供了詳細的解釋。了解了提取氮元素的整個過程后,埃特爾發(fā)現(xiàn)了原有方法中化學反應最慢的步驟,這一突破有利于更有效地計算和控制人工固氮技術(shù)。
埃特爾對“哈伯-博施法”的研究具有重要的經(jīng)濟意義,因為氮是促進農(nóng)作物生長的重要元素,固氮技術(shù)的提高意味著能獲得更多肥料。埃特爾的研究還涉及鉑金屬表面一氧化碳氧化反應,這種化學反應主要發(fā)生在汽車催化劑中,被用于過濾汽車產(chǎn)生的廢氣。
格哈德·埃特爾 - “真沒想到會有這一天”
諾貝爾化學獎結(jié)果公布后,記者第一時間撥通了獲獎者、德國馬普學會弗里茨—哈伯研究所哈德·埃特爾教授的電話。
“是的,我非常吃驚,真的沒有想到會有這一天。”埃特爾教授說。他首先感謝記者的祝賀,同時表示希望采訪最好簡短些,因為已經(jīng)有很多媒體、師生前來拜訪。埃特爾告訴記者,當天上午瑞典皇家科學院打來電話通知他獲獎的消息時,他正在自己的辦公室,不久就收到來自同行、媒體的祝賀。
盡管從事表面化學研究多年,并曾獲得難以計數(shù)的獎項和榮譽,埃特爾教授表示,這仍然是意料之外。他和所有同行一樣雖然都曾希望能得到諾貝爾獎,也會關(guān)注每年的獲獎者,但是沒有預料到會真的發(fā)生在自己身上,因為這個領(lǐng)域還有很多杰出的科學家和突破性的研究。而他也將這一獎項視為自己所有榮譽的頂峰。
當記者問:“您認為瑞典皇家科學家院為什么會把今年的化學獎頒給您?”埃特爾教授笑著說:“我真的不知道,這個你應該去問評獎的人。”他還透露,現(xiàn)在自己已經(jīng)退休,離開了實驗室的科研前線,但仍往來于幾個研究院和高校講課,并正在撰寫一本有關(guān)表面化學理論的書。
格哈德·埃特爾 - 背景知識:表面化學
物質(zhì)的兩相之間密切接觸的過渡區(qū)稱為界面(interface),若其中一相為氣體,這種界面通常稱為表面(surface)。凡是在相界面上所發(fā)生的一切物理化學現(xiàn)象統(tǒng)稱為界面現(xiàn)象(interface phenomenan)或表面現(xiàn)象(surface phenomenan)。研究各種表面現(xiàn)象實質(zhì)的科學稱為表面化學。
在20世紀40年代前,得到了迅猛發(fā)展,大量的研究成果被廣泛應用于各生產(chǎn)部門,如涂料、建材、冶金、能源等行業(yè);到了60年代末70年代初,人們從微觀水平上對表面現(xiàn)象進行研究,使得表面化學得到飛速發(fā)展,表面化學作為一門基礎(chǔ)學科的地位被真正確立。
表面化學應用
表面化學反應在工農(nóng)業(yè)操作中有著重要作用:
1.清洗鉑金表面的碳氧化物。
2.空調(diào)系統(tǒng)中的氟利昂,通過小冰晶體表面化學反應破壞臭氧層。
3.金屬表面暴露在潮濕的空氣中時生銹。
4.電子工業(yè)中,制作半導體元件。
5.人造肥料中所含的氨,是通過氮和氫在金屬表面生成。