Mercouri Kanatzidis (en griego : Μερκούριος Κανατζίδης ; nacido en 1957) es Profesor de Química Charles E. y Emma H. Morrison y Profesor de Ciencia e Ingeniería de Materiales en la Universidad Northwestern [1] y Científico Senior en el Laboratorio Nacional Argonne . [2]
Mercouri Kanatzidis | |
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Nació | Mercouri Gregorio Kanatzidis 1957 (63 a 64 años de edad) |
Nacionalidad | Estados Unidos |
alma mater | Universidad Aristóteles de Salónica B.Sc. (1979) Ph.D. de la Universidad de Iowa . (1984) |
Premios | Premio Samson del primer ministro a la innovación en combustibles alternativos para el transporte, 2016; Premio ACS en Química Inorgánica, 2016; Premio ENI en la categoría "Premio Energías Renovables", 2015. |
Carrera científica | |
Campos | Química , ciencia de materiales y nanotecnología |
Instituciones | Universidad de Northwestern (2006-presente) Universidad Estatal de Michigan (1987-2006) |
Tesis | Síntesis y caracterización de complejos de ligandos mixtos que contienen el núcleo Iron4Sulfur4. Síntesis y caracterización de nuevos complejos nuevos que contienen el núcleo Iron4Sulfur6 (1984) |
Asesor de doctorado | Dimitri Coucouvanis |
Otros asesores académicos | Tobin J. Marks |
Kanatzidis fue catalogado como uno de los investigadores más citados en ciencia e ingeniería de materiales en 2016 según los datos de Elsevier Scopus. [3] Ha publicado más de 1365 manuscritos ( índice h ISI = 145 índice h de Google = 159 ) y tiene más de 40 patentes. En marzo de 2021, Mercouri Kanatzidis ha sido mentor de más de 70 Ph.D. estudiantes y cerca de 120 becarios postdoctorales. Más de 90 de estos alumnos ocupan puestos académicos en todo el mundo.
Temprana edad y educación
Kanatzidis nació en Thessaloniki , Grecia . Recibió su licenciatura de la Universidad de Aristóteles en 1979 y su Ph.D. de la Universidad de Iowa en 1984 [1] (con Dimitri Coucouvanis ). Pasó dos años en la Universidad de Iowa de 1980 a 1982 y luego se trasladó a la Universidad de Michigan cuando Coucouvanis se mudó allí en 1982.
Fue investigador postdoctoral en la Universidad de Michigan (1985) y la Universidad Northwestern (1986-1987), donde trabajó con el profesor Tobin J. Marks en polímeros conductores y compuestos de intercalación .
Se convirtió en profesor asistente en la Universidad Estatal de Michigan en 1987. Fue ascendido a profesor titular en 1994. Se mudó a la Universidad Northwestern en 2006.
Investigar
Kanatzidis ha desarrollado metodologías de síntesis para el diseño y descubrimiento de nuevos materiales e intermetálicos calcogenuros . Es conocido por el desarrollo de técnicas de síntesis de flujo que permiten que las reacciones se desarrollen a temperaturas más bajas de lo que lo harían de otra manera y pueden conducir a nuevas estructuras y composiciones. A partir de su investigación, se han descubierto intercambiadores de iones de sulfuro metálico [4] , que pueden usarse en la remediación de metales pesados de aguas residuales industriales.
Kanatzidis inventó estrategias para lograr la "nanoestructuración" y la arquitectura de todas las escalas para semiconductores termoeléctricos , lo que condujo a materiales de alto rendimiento con cifras récord de mérito ZT., [5] [6] ( ZT ~ 2.2). [7] Los materiales termoeléctricos nanoestructurados poseen nanopuntos integrados coherentemente, por ejemplo, PbTe (un estado llamado endotaxia) que reducen la conductividad térmica en> 70% al tiempo que permiten una alta conductividad eléctrica , lo que permite un ZT muy alto de> 2,5. [8]
Kanatzidis, junto con su colega investigador, el profesor Robert PH Chang en Northwestern, desarrollaron una nueva celda solar que usa estaño en lugar de perovskita de plomo. [9] publicaron el primer dispositivo de célula solar de estado sólido usando una película de CsSnI 3 perovskita CsSnI 3 en un sensibilizada por colorante en estado sólido célula Grätzel con ~ 10% de eficiencia. Fue el primero en demostrar el funcionamiento de células solares basadas en CH 3 NH 3 SnI 3 . También demostró las primeras células solares basadas en CH 3 NH 3 SnI 3 y descubrió la dependencia anómala de bandgap entre las soluciones sólidas a base de plomo y estaño APb1-xSnxI3 (A = Cs, CH 3 NH 3 , formamidinio) que reveló bandgaps permitidos como 1,1 eV son alcanzable lo cual es útil en el desarrollo de células solares en tándem. [10]
En 2016, Kanatzidis y Mohite demostraron que las perovskitas de yoduro 2D forman películas con orientación vertical de losa y demostrando una eficiencia> 12% en una célula solar con una estabilidad mucho mejor que las correspondientes células solares 3D basadas en MAPbI 3 . [11] Las perovskitas de yoduro 2D ahora se utilizan ampliamente como mezclas de perovskitas 2D / 3D para células solares que exhiben una alta eficiencia de estabilidad.
En 2013, informó sobre las propiedades de detección de rayos X del semiconductor de perovskita CsPbBr 3 [12] con aplicaciones potenciales en espectroscopía de rayos gamma con una resolución de energía superior al 1,4%. [13] [14]
Kanatzidis ha propuesto ideas y conceptos para la síntesis predictiva de nuevos materiales, incluyendo superseries homólogas "infinitamente adaptativas" y la estrategia de síntesis panorámica donde con un solo experimento se pueden detectar todas las fases en el curso de una reacción dada. Esto ofrece una vista panorámica de todas las fases presentes y podría ayudar a desentrañar los mecanismos de cómo se forman los nuevos materiales. [15]
Kanatzidis inventó una nueva clase de materiales llamados calcogeles . Estos son compuestos inorgánicos únicos que son aerogeles. Utilizando la química de metátesis de ligandos, informó las condiciones experimentales adecuadas para crear geles y evitar los precipitados indeseables. Los calcogeles están construidos como una esponja y pueden absorber muchos átomos de metales pesados del agua contaminada. Y debido a que los calcogeles empaquetan una enorme superficie en un volumen diminuto, los trozos pequeños pueden eliminar miles de litros de agua. Por ejemplo, los calcogeles reducen las concentraciones de mercurio, plomo y cadmio a niveles de ppt. Se informó que los calcogeles biomiméticos que contienen racimos de Fe 4 S 4 reducen fotoquímicamente el N 2 a NH 3 . [dieciséis]
Los enfoques recientes incluyen el desarrollo de síntesis panorámica. La síntesis de materiales tradicionales a menudo se realiza ex situ: los productos solo se examinan después de que la reacción se ha completado. Él y su grupo han utilizado la dispersión de rayos X para monitorear las reacciones de síntesis de materiales in situ. Con un solo experimento se pueden detectar todas las fases de una combinación determinada (por ejemplo, Na / Cu / S, etc.). Esto ofrece una vista panorámica de todas las fases presentes y podría ayudar a desentrañar los mecanismos de cómo se forman los nuevos materiales.
Premios y honores
- 2019 - Premio DOE Ten at Ten Scientific Ideas por la primera demostración de células solares de estado sólido que utilizan materiales de perovskita de haluro.
- 2018 - Premio al pionero químico del Instituto Americano de Química
- 2017 - Profesores visitantes Hershel e Hilda Rich, Technion - Instituto de Tecnología de Israel [17]
- 2017 - Universidad de Creta - Doctorado honorario [18]
- 2016 - Premio Samson del primer ministro a la innovación en combustibles alternativos para el transporte [19]
- 2016 - Miembro de la Sociedad Estadounidense de Física (APS) [20]
- 2016 - Premio APS James C. McGroddy por nuevos materiales [21]
- 2016 - Premio de la Sociedad Americana de Química (ACS) en Química Inorgánica [22]
- 2015 - Premio ENI en la categoría "Premio a las energías renovables" [23]
- 2015 - Galardonado con la cátedra Wilhelm Manchot, Universidad Técnica de Múnich [24]
- 2015 - Miembro elegido de la Royal Chemical Society
- 2015 - Premio De Gennes de la Royal Chemical Society [25]
- 2014 - Medalla de la Sociedad de Investigación de Materiales (MRS) [26]
- 2014 - Premio al logro excepcional de la Sociedad Termoeléctrica Internacional [27]
- 2014 - Profesor Einstein, Academia China de Ciencias [28]
- 2013 - Premio Cheetham Lecturer, Universidad de California Santa Bárbara [29]
- 2012 - Miembro de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia (AAAS) [28]
- 2010 - Miembro de MRS [28]
- 2006 - Profesores Charles E. y Emma H. Morrison, Northwestern University [1]
- 2003 - Medalla Morley, Sociedad Química Estadounidense, Sección de Cleveland [30]
- 2003 - Premio Alexander von Humboldt [1]
- 2002 - Miembro de la Fundación John Simon Guggenheim [1]
- 2001 - Profesor universitario distinguido MSU [1]
- 2000 - Premio Sigma Xi Senior Meritorious Faculty [1]
- 1998 - Premio a la facultad distinguida de la Universidad Estatal de Michigan [1]
- 1993-1998 - Camille y Henry Dreyfus Teacher Scholar [1]
- 1991-1993 - Alfred P. Sloan Fellow (ver Sloan Fellows ) [1]
- 1992-1994 - Investigador joven de Beckman [1]
- 1990 - Premio de la División de Química Inorgánica de la ACS, Beca de la Facultad EXXON en Química del Estado Sólido [1]
- 1989-1994 - Premio Presidencial a Joven Investigador , Fundación Nacional de Ciencias [1]
Referencias
- ^ a b c d e f g h i j k l m " Mercouri Kanatzidis, profesor ". Northwestern University. Facultad de Artes y Ciencias de Weinberg. Consultado el 13 de diciembre de 2016.
- ^ " Mercouri G. Kanatzidis, químico senior archivado el 27 de abril de 2017 en la Wayback Machine ". Laboratorio Nacional Argonne. División de Ciencia de Materiales. Consultado el 13 de diciembre de 2016.
- ^ " La lista de 2016 de investigadores más citados en ciencia e ingeniería de materiales por Elsevier Scopus Data ". MSESupplies.com. Consultado el 13 de diciembre de 2016.
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enlaces externos
- Departamento de Química de la Universidad Northwestern
- Grupo de investigación Kanatzidis
- División de Ciencias de Materiales del Laboratorio Nacional de Argonne