Войти
| Дэниел Носера | |
|---|---|
 Носера выступает в PopTech | |
| Родился | Дэниел Джордж Носера. (1957-07-03) 3 июля 1957 г. (возраст 63). Медфорд, Массачусетс |
| Alma mater | Университет Рутгерса (BS). Калифорнийский технологический институт (PhD) |
| Известен | Искусственным фотосинтезом |
| Научная карьера | |
| Поля | Химия |
| Учреждения | Гарвардский университет. Университет штата Мичиган |
| Диссертация | Спектроскопия, электрохимия и фотохимия полиядерных комплексов металл-металл (1984) |
| Научный руководитель | Гарри Б. Грей |
| Докторант | Дженни Ян Ян |
| Веб-сайт | nocera.harvard.edu |
Дэниел Джордж Носера (родился 3 июля 1957 г.) - американский химик, в настоящее время - Паттерсон. Роквуд профессор энергетики факультета химии и химической биологии Гарвардского университета. Он является членом Национальной академии наук и Американской академии искусств и наук. В 2006 году он был охарактеризован как «крупная сила в области неорганической фотохимии и фотофизики». Журнал Time включил его в список 100 самых влиятельных людей за 2009 год.
Ночера открыла новые области фундаментальных исследований механизмов преобразования энергии в биологии и химии, включая изучение многоэлектронных возбужденных состояний и перенос электронов с протонами (PCET). Он работает над исследованиями в области искусственного фотосинтеза и солнечного топлива, включая «искусственный лист», который имитирует фотосинтез у растений. В 2009 году Ночера основала Sun Catalytix, стартап по разработке искусственного листа. Компания была куплена Lockheed Martin в 2014 году.
Дэниел Джордж Ночера родился 3 июля 1957 года в Медфорде, штат Массачусетс..
Ночера учился в Университете Рутгерса, где работал с Лестером Р. Морссом и Джозефом Потензой. Ночера получила степень бакалавра наук. степень в химии Университета Рутгерса в 1979 году.
Затем он поступил в Калифорнийский технологический институт, где получил докторскую степень по химии в 1984 г. за его работу с профессором Гарри Б. Греем по спектроскопии, электрохимии и фотохимии полиядерных комплексов металл-металл со связями. Его работа с Греем включала первое экспериментальное исследование переноса электронов в белках, модифицированных рутением, которые считались «отличительной чертой исследования переноса электронов в белках».
Ночера поступил на факультет Мичиганского государственного университета в 1984 году в качестве доцента, а в 1990 году стал профессором МГУ.
Он переехал в Массачусетский технологический институт в качестве профессора химии в 1997 году, занимал должности профессора энергетики В.М. Кека (2002–2007 годы) и профессора энергетики Генри Дрейфуса (2007–2013 годы). Он был директором проекта Solar Revolution в Массачусетском технологическом институте, основанного в 2008 году. Он стал со-директором центра Eni Solar Frontiers в Массачусетском технологическом институте, когда он был создан 7 июля 2008 года.
В феврале 2012 года, Nocera согласился перевести свою исследовательскую группу на факультет химии и химической биологии Гарвардского университета в Кембридже, Массачусетс, где стал профессором энергетики Паттерсона Роквуда.
Основные области интересов Ночера - биологическое и химическое преобразование энергии, сосредоточив внимание на механизмах на молекулярном уровне и фотогенерации водорода и кислорода. Его работа по искусственному фотосинтезу является результатом его фундаментальных исследований механизмов преобразования энергии в биологии и химии, особенно тех, которые включают многоэлектронные возбужденные состояния и перенос электронов, связанных с протонами (PCET).
Носера утверждает, что лучшее понимание процесса фотосинтеза необходимо для разработки энергетических стратегий, потому что солнечная энергия имеет потенциал для расширения, чтобы удовлетворить долгосрочную энергетику. требования. Он подчеркивает, что ученые должны учитывать экономичность материалов, которые они предлагают использовать для источников энергии и для технологий хранения, если они хотят разработать жизнеспособные альтернативы энергии.
Ранние работы Ночера о двухэлектронных связях и многоэлектронных возбужденных состояниях считается установившим новые парадигмы в химии возбужденных состояний. Идея, лежащая в основе двухэлектронной смешанной валентности, заключается в том, что одноэлектронные соединения со смешанной валентностью и двухэлектронные соединения со смешанной валентностью могут быть аналогичными: одноэлектронные соединения со смешанной валентностью могут реагировать одноэлектронно, а двухэлектронные смешанные. -валентные соединения могут реагировать в двухэлектронных стадиях. Кроме того, можно предсказать, что двухэлектронная связь приведет к возникновению четырех многоэлектронных состояний. Ночера и его лаборатория тщательно изучали возбужденные состояния металлических комплексов и кластеров. Спектр двухфотонного возбуждения комплекса металл-металл с закрученной четверной связью завершил описание четырех необходимых состояний для прототипной четверной связи комплекса переходного металла.
Основываясь на идеях двухэлектронной смешанной валентности, Хейдук и Носера разработали молекулярный фотокатализатор, работающий на свету. Поглощение света вызывает разрыв двух связей RhII-X в соединении диродия, в результате чего образуется активный катализатор родий, который способен реагировать с галогеноводородными кислотами. Их отчет 2001 года о получении H 2 из галогалогеновой кислоты с использованием молекулярного фотокатализатора, как полагают, «открыл дверь» к фотокаталитическому производству топлива.
Считалось, что в 2008 году Ночера и доктор научный сотрудник Мэтью Кэнан сделали важный шаг в направлении искусственного фотосинтеза, когда они создали анодный электрокатализатор для окисления. воды, способной расщеплять воду на водород и кислород. В их катализаторе использовались кобальт и фосфат, относительно недорогие и легко доступные материалы. Катализатор был способен расщеплять воду на кислород и протоны с помощью солнечного света и потенциально мог быть связан с катализатором образования газообразного водорода, таким как платина. Хотя катализатор сломался во время катализа, он мог восстанавливаться сам.
В 2009 году Ночера основала Sun Catalytix, стартап для разработки прототипа системы преобразования солнечного света в водород, который можно хранить, который можно использовать для производства электроэнергии.. Такая система потребует как технологических, так и коммерческих достижений для создания экономически жизнеспособных компонентов для хранения водорода, солнечных панелей и топливных элементов. В октябре 2010 года компания Nocera подписала контракт с Tata Group из Индии для дальнейшей поддержки исследований и разработок. Идеальным было создание автономной миниатюрной установки, способной обеспечивать достаточно «персонализированной энергии» для питания небольшого дома. Такое устройство могло бы обеспечивать энергией дома в изолированных районах, которые в настоящее время недоступны.
В 2011 году Ночера и его исследовательская группа объявили о создании первого практического «искусственного листа»: усовершенствованного солнечного элемента размером с игральная карта, способная расщеплять воду на кислород и водород в десять раз эффективнее, чем естественный фотосинтез. Кремниевый солнечный элемент был покрыт тонкой пленкой кобальтового катализатора с одной стороны поверх защитной мембраны, чтобы предотвратить окисление кремния, и катализатором на основе никеля с другой стороны, чтобы отделить водород от воды. Искусственный лист был включен в список 50 лучших изобретений 2011 года по версии журнала Time.
Однако в мае 2012 года Sun Catalytix заявила, что не будет увеличивать масштабирование прототипа. Преобладающим фактором, определяющим его стоимость, строительство фотоэлектрической инфраструктуры все еще считалось слишком дорогим, чтобы заменить существующие источники энергии. Сообщается, что Nocera «напугали проблемы, связанные с выводом технологии на рынок». Тем не менее, исследователи из Гарварда и других организаций продолжают изучать возможности искусственного листа в поисках способов снижения затрат и повышения эффективности.
В надежде разработать продукт которые можно было бы быстрее вывести на рынок, Sun Catalytix переориентировала свою бизнес-модель на разработку недорогих перезаряжаемых проточных батарей для использования в сетевых и коммерческих хранилищах. В 2014 году Sun Catalytix была приобретена Lockheed Martin, поскольку она была заинтересована в использовании проточной батареи в своей микросети.
Другая область в которой Nocera считается пионером в области переноса электронов с протонами (PCET). Хотя у него не было идеи, что перенос электрона и перенос протона можно изучать как связанные процессы, он опубликовал одну из основополагающих статей, демонстрирующую модель для такого исследования в 1992 году. Используя порфирин Zn в качестве донора и 3,4-динитробензойную кислоту в качестве акцептор, его команда продемонстрировала фотовозбуждение порфирина цинка и процесс переноса электрона с использованием водородной связи. Это также продемонстрировало жизнеспособность этого подхода в качестве модели для изучения преобразования биологической энергии. PCET стал важным методом изучения преобразования энергии в биологических процессах на молекулярном уровне.
Другой вклад включает синтез S = 1/2 решетки кагоме, представляющих интерес для изучения спин-фрустрированных систем и механизмов проводимости в сверхпроводниках ; разработка микрофлюидных оптических хемосенсоров для использования в микромасштабе и наномасштабе; и методы молекулярной меченной велосиметрии (MTV).
Nocera опубликовала более 225 статей. Он является соредактором книги «Фотохимия и радиационная химия» (1998). Он работал в научных консультативных советах и редакционных советах нескольких крупных корпораций. Он был первым редактором Inorganic Chemistry Communications и первым председателем редакционной коллегии ChemSusChem.
Nocera получил ряд наград и награды, в том числе следующие:
