Emmett, Paul Hugh

Paul Hugh Emmett
angol  Paul Hugh Emmett
Születési dátum 1900. szeptember 22( 1900-09-22 )
Születési hely Portland , Oregon , USA
Halál dátuma 1985. április 22. (84 évesen)( 1985-04-22 )
A halál helye
Ország  USA
Tudományos szféra katalízis
Munkavégzés helye
alma Mater California Institute of Technology (1925)

Paul Hugh Emmett ( angol.  Paul Hugh Emmett ; 1900. szeptember 22. , Portland , Oregon  - 1985. április 22., Portland , Oregon ) híres amerikai kémikus, aki nagyban hozzájárult a heterogén katalízis tanulmányozásához . Emmett legfontosabb érdeme a szilárd testek fajlagos felületének mérésére szolgáló módszer megalkotása és ennek elméleti igazolása, amely Brunauer-Emmett-Teller adszorpciós elmélet (BET) néven ismert [1] . Emmettnek a heterogén katalízis területén végzett kutatásai ezt követően jelentős hatást gyakoroltak a kémia ilyen irányú fejlődésére.

Fiatal évek, oktatás

Paul Hugh Emmett 1900. szeptember 22-én született Portlandben , Oregon államban . Emmett szüleinek szakmái nem kapcsolódtak tudományos tevékenységhez. Édesanyja háziasszony volt, Emmett apja vasútépítésnél dolgozott. Emmett óvodai oktatása Oregonban zajlott, majd felvették a portlandi Washington Schoolba. Útja során Emmett több emberrel is találkozott, akik valamilyen módon befolyásolták a további választását a kémia iránt. Ez az iskolai angoltanára, aki észrevette a fiú természettudományi sikereit, valamint William Green kémiatanár és kollégája, J. F. G. Hicks az Oregoni Egyetemről . 1922-ben Paul Emmett az Oregon Agricultural College -ban (ma Oregon_State_University) végzett.) vegyészmérnöki diplomát szerzett, és beiratkozott a California Institute of Technology- ra . Emmett az intézetben kezdte meg első munkáját a heterogén katalízis területén, A. F. Benton irányításával. Kutatásait a hidrogén és oxigén reakciójának tanulmányozása a nikkel katalizátorok feletti vízképződéssel [2] szentelte . 1925-ben Paul Emmett fizikai kémiából szerzett Ph.D fokozatot a California Institute of Technology-n .

Tudományos tevékenység

A diploma megszerzése után Emmett egy évig tanított az Oregon State College-ban. Ezt követően az USDA Washington megyei Nitrogén Fixációs Kutatólaboratóriumába vették fel , megkezdve első komolyabb kutatását a katalízis területén. 1937-ben Emmett a Johns Hopkins Egyetem vegyészmérnöki tanszékének vezetője lett , folytatva kutatásait. A második világháború alatt Emmett a Manhattan Project tagja lett Harold Urey csapatával . Az atomfegyverek létrehozására irányuló munka részeként Emmett membránokat fejlesztett ki az uránizotópok gázdiffúziós szétválasztására . 1944-ben Emmett csatlakozott a petrolkémiai munkához a Mellon Institute -ban . Ezekben a munkákban katalitikus folyamatokat vizsgáltak radioaktív nyomjelzők módszerével [1] . 1955-ben a tudóst V.R. hívta meg a társaságba. Grace a Hopkins Egyetemen, hogy részt vegyen a katalízissel kapcsolatos munkában. 1970-ben Emmett otthagyta a Hopkins Egyetemet, és visszatért Portlandbe. Ott oktatói és tudományos tevékenységet folytatott haláláig.

A Brunauer-Emmett-Teller (BET) módszer létrehozása

Emmett egyik fő érdeme a szilárd anyagok fajlagos felületének mérésére szolgáló módszer kifejlesztése. 1926-ban Emmett részt vett az ammónia hidrogénből és nitrogénből vaskatalizátorokon keresztül történő szintézisének kutatásában. Már ekkor világossá vált, hogy a heterogén katalízis folyamatainak tanulmányozásához szükség van egy módszerre a katalizátor fajlagos felületének meghatározására. Ekkorra a Benton -191 o C-on elérte a nitrogén adszorpciós izotermáját . Ennek az izotermának a jellegzetes megszakadásai lehetővé tették a kutatók számára, hogy feltételezzék, hogy nem egy, hanem több nitrogénréteg képződik a katalizátor felületén. Ennek a feltevésnek a keretein belül Emmett és munkatársai megalkottak egy módszert egy szilárd test felületének meghatározására, amelyet ma Brunauer-Emmett-Teller (BET) módszerként ismerünk , valamint annak elméleti indoklását [3] [ 4] . A módszer kísérleti részét Brunauer , az elméleti részét Teller dolgozta ki . Emmett munkája során többször is ellenőrizte a BET módszerrel nyert adatok megfelelőségét közvetett mérésekkel, mint például a minták elektron- és optikai mikroszkópjával . Ennek eredményeként kiderült, hogy a BET módszer minden porózus szilárd anyagra és porra alkalmazható.

Radioaktív nyomjelzők módszerével működik

Emmett következő jelentős hozzájárulása a katalitikus folyamatok tanulmányozásához a radioaktív nyomjelző módszer alkalmazása volt, amely akkoriban új volt . Az Emmett által használt első izotóp a szén-14 volt , amely a második világháború vége felé vált elérhetővé. Ennek az izotópnak a felhasználásával a szénhidrogének szintézisgázból történő szintézisét tanulmányozták kobalt- és vaskatalizátorokon [5] [6] . A kutatási eredmények lehetővé tették a reakció során szerves termékek keletkezésének mechanizmusát. A szintézisgázt magában foglaló eljárások mellett az olajkrakkolást is vizsgálták radioaktív címkével . A szén-14 mellett további izotópokat is alkalmaztak, mint például a nitrogén-15-öt , a deutériumot ( nehézvíz ), amelyek lehetővé tették a katalizátorok aktív központjainak természetének tanulmányozását, egyes reakciók mechanizmusának tisztázását [7] .

Az ammónia katalitikus szintézisének tanulmányozása

Emmett munkájának nagy részét az ammónia vaskatalizátorokon történő szintézisének szentelték. A munka kiterjedt a vas-nitrid-vas-nitrogén rendszer termodinamikai tulajdonságainak és fázisállapotainak vizsgálatára, a nitrogén, hidrogén, oxigén kemiszorpciójára a katalizátorok felületén, a katalizátorok mérgezésére stb. A munka során megállapították, hogy az ammónia szintézise nem vas- nitridek képződésén keresztül megy végbe , a folyamat fő szakasza a nitrogén kemiszorpciója [8] [9] . Ezenkívül megállapították a lúgos promóterek szerepét a szintézisreakcióban. Emmett és munkatársai kísérletileg tesztelték az üres d-pályák katalízisben betöltött jelentős szerepére vonatkozó elméletet . Az ellenőrzés kimutatta ezen állítások kétértelműségét [10] . A munka során Emmett csoportja új analitikai módszert dolgozott ki a katalízistermékek regisztrálására, amely egy katalitikus reaktor és egy kromatográfiás oszlop kombinálásából áll [11] .

Család, magánélet

P. Emmet háromszor volt házas. L. Pauling osztálytársa és közeli barátja volt, Pauling nővére, Paulina Emmet harmadik felesége lett.

Díjak és díjak

Jegyzetek

  1. ↑ 1 2 Walter S. Koski. Paul Hugh Emmett // National Academies Press. – 1995.
  2. ↑ Benton AF, Emmett PH Nikkel- és vas-oxidok redukciója hidrogénnel // J. Am. Chem. Soc., 1924, v. 46. ​​o. 2728-2737.
  3. ↑ Brunauer S., Emmett PH A van der waals adszorpciós izotermák használata vas szintetikus ammónia katalizátorok felületének meghatározásában // J. Am. Chem. Soc., 1935, v. 7. o. 1754-1755.
  4. ↑ Brunauer S., Emmett PH, Teller E. Gázok adszorpciója multimolekuláris rétegekben // J. Am. Chem. Soc., 1938, v. 60. o. 309-319.
  5. ↑ Kummer JT, DeWitt TW, Emmett PH Néhány mechanizmustanulmány a Fischer-Tropsch szintézisről C14 használatával // J. Am. Chem. Soc., 1948, v. 70. o. 3632-3643.
  6. ↑ Kummer JT et al. A Fischer-Tropsch szintézis mechanizmustanulmányai. A radioaktív alkohol hozzáadása // J. Am. Chem. Soc., 1951, v. 73. o. 564-569.
  7. ↑ W. Sándor. Van Hook és Paul H. Emmett nyomkövető tanulmányok szén-14-gyel. I. Az n-hexadekán szilícium-dioxid-alumínium-oxid katalizátor feletti katalitikus krakkolása során fellépő másodlagos reakciók közül néhány // J. Am. Chem. Soc., 1962, v. 84. o. 4410-4421.
  8. ↑ Brunauer S. et al. Egyensúlyok a vas-nitrogén rendszerben // J. Am. Chem. Soc., 1931, v. 53. o. 1778-1786.
  9. ↑ Emmett PH, Hendricks SB, Brunauer S. A Fe4N disszociációs nyomása // J. Am. Chem. Soc., 1930, v. 52. o. 1456-1464.
  10. ↑ Hall WK, Emmett PH A benzol hidrogénezése réz–nikkel ötvözeteken // J. Am. Phys. Chem., 1958, v. 62. o. 816-821.
  11. ↑ Kokes RJ, Tobin Jr H., Emmett PH Új mikrokatalitikus-kromatográfiás technika katalitikus reakciók tanulmányozására // J. Am. Chem. Soc., 1955, v. 77. o. 5860-5862.

Irodalom

Linkek