Williama H. Greena
William H. Green Jr. | |
---|---|
Urodzić się |
Filadelfia, Pensylwania , Stany Zjednoczone
|
11 kwietnia 1963
Inne nazwy | Billa Greena |
Alma Mater | Swarthmore College , Uniwersytet Kalifornijski w Berkeley |
Znany z | Obliczeniowe chemiczne modelowanie kinetyczne, chemia kwantowa, chemia paliw |
Nagrody |
|
Kariera naukowa | |
Pola | Inżynieria chemiczna |
Instytucje | Instytut Technologii w Massachusetts |
Doradca doktorski | C. Bradleya Moore'a |
Strona internetowa |
Zewnętrzne wideo | |
---|---|
„William Green o przewidywaniu reakcji chemicznych” | |
„William Green – wykład z chemii spalania i paliw” |
William H. Green Jr. (urodzony 11 kwietnia 1963) jest profesorem inżynierii chemicznej Hoyt C. Hottel w Massachusetts Institute of Technology , pracującym w dziedzinie inżynierii reakcji chemicznych .
Jego badania w dużej mierze koncentrują się na wykorzystaniu komputerów do dokładnego przewidywania produktów i ewolucji czasowej układów reagujących chemikaliów. Został doceniony za „opracowanie i upowszechnienie metod przewidywania kinetyki chemicznej opartych na chemii kwantowej”. Opublikował około 300 artykułów w czasopismach i rozdziałów w książkach, które były cytowane ponad 13 000 razy.
Wczesne życie
Green urodził się w Filadelfii 11 kwietnia 1963 r. Jako najstarsze z sześciorga dzieci Williama H. Greena (1938–2013) i Marity Roellig Green (ur. 1940). Dorastał w stanach środkowoatlantyckich, głównie w hrabstwie Delaware w Pensylwanii. Green pominął zarówno przedszkole, jak i czwartą klasę i wkrótce po swoich 16. urodzinach ukończył Archmere Academy , prywatną katolicką szkołę średnią w Delaware. W liceum był prymusem w naukach ścisłych i dzielił najwyższe wyróżnienia z matematyki. Był mistrzem stanowym Olimpiady Matematycznej i otrzymał nagrodę Excellence in Chemistry Rady Naukowej Delaware Valley. W szkole średniej był także redaktorem szkolnego pisma literackiego i biuletynu harcerskiego. Jego zainteresowanie chemią fizyczną rozpalił jego nauczyciel, dr Stanley F. Sarner, ekspert w dziedzinie chemii paliw rakietowych.
Edukacja
Green ukończył z najwyższym wyróżnieniem naukę i inżynierię w Swarthmore College w 1983 r. W ramach swojej pracy licencjackiej zbudował instrument wiązki molekularnej pod kierunkiem Carol Cuzens Kahler i użył go do pomiaru wpływu energii obrotowej na szybkość reakcji NIE + ozon, jego pierwsza publikacja w czasopiśmie. W Swarthmore był także redaktorem wiadomości w gazecie studenckiej i współprowadził projekt edukacyjny dotyczący wojny nuklearnej.
Green otrzymał stypendium National Science Foundation na studia podyplomowe z chemii fizycznej na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley . W Berkeley obronił pracę doktorską pod kierunkiem C. Bradleya Moore'a. W swojej pracy magisterskiej zmierzył i przeanalizował widma cząsteczek o silnym wzbudzeniu wibracyjnym, a wraz z kolegą ze studiów I-Chia Chen zmierzył i zinterpretował widma wzbudzenia fotofragmentów ketenu. Te ostatnie eksperymenty były pierwszymi, które bardzo wyraźnie pokazały, że względne szybkości tworzenia różnych kanałów produktowych z rozdzielczością energetyczną są skwantowane, zgodnie z przewidywaniami RRKM teoria. Praca ta przyciągnęła uwagę prasy, była tematem artykułu w Annual Review of Physical Chemistry i jest omawiana w podręcznikach dotyczących szybkości reakcji jednocząsteczkowych. W 1996 roku Klippenstein i Allen wykorzystali te dane do walidacji metody Klippensteina opartej na pierwszych zasadach obliczania szybkości reakcji bez barier.
Po uzyskaniu doktoratu w 1988 roku Green otrzymał stypendia od National Science Foundation , NATO i Darwin College na prowadzenie badań podoktoranckich z chemii teoretycznej na Uniwersytecie Cambridge pod kierunkiem Nicholasa C. Handy'ego . W tym czasie opracował podstawowe metody obliczania widm molekularnych, pracując nad programem SPECTRO z Andrew Willetsem oraz nad cząsteczką singletowego metylenu Rennera-Tellera ze Stuartem Carterem i Peterem Knowlesem. Na początku 1991 roku odbył staż podoktorski u Marsha I. Lestera w Instytucie im University of Pennsylvania , opracowując ramy do interpretacji widm kompleksów van der Waalsa wolnych rodników.
Kariera naukowa
W latach 1991 – 1997 Green był głównym badaczem w firmie Exxon Corporate Research. W tym czasie jako jeden z pierwszych zastosował teorię funkcjonału gęstości do cząsteczek o otwartej powłoce i ich reakcji. Wraz z Davidem Avilą i Keithem Usherwoodem Ingoldem odkrył i wyjaśnił silny wpływ rozpuszczalnika na pewne typy reakcji wolnorodnikowych, a wraz z Robertą Susnow, Anthonym M. Deanem i Lindą Broadbelt wynalazł oparty na szybkości algorytm konstruowania sieci reakcji odpowiednich dla lokalne warunki reakcji.
W 1997 roku rozpoczął pracę na wydziale inżynierii chemicznej MIT. Jego grupa badawcza opracowała oprogramowanie Reaction Mechanism Generator o otwartym kodzie źródłowym, które pozwala każdemu szybko konstruować dokładne modele kinetyczne dla wielu systemów reakcji w fazie gazowej i niektórych fazach ciekłych. Większość wartości parametrów w tym oprogramowaniu pochodzi z chemii kwantowej obliczenia, z których wiele zostało wykonanych przez grupę Greena z MIT. Chociaż istniało wiele powiązanych wcześniejszych prac, które położyły podwaliny, generator mechanizmu reakcji był znaczącym postępem w stosunku do wcześniejszego stanu techniki, znacznie ułatwiając konstruowanie niezawodnych chemicznych modeli kinetycznych dla skomplikowanych systemów. Jest to kluczowy element w osiągnięciu długoterminowego celu wielu badaczy, jakim jest umożliwienie przewidywania, co stanie się w reakcjach chemicznych przed przystąpieniem do jakichkolwiek eksperymentów. Aby opracować to oprogramowanie, Green i jego uczniowie wymyślili wiele algorytmów, przybliżeń i metod szacowania. Wygenerowane komputerowo modele kinetyczne często obejmują tysiące reakcji, a Green współpracował ze swoim kolegą Paulem Bartonem i innymi osobami w celu opracowania metod numerycznych do rozwiązywania lub upraszczania tych bardzo dużych modeli.
Green i jego uczniowie wykorzystali te nowe metody do przewidywania szerokiej gamy systemów, z których wiele obejmowało pirolizę lub spalanie . Prognozy modelu zostały przetestowane na różnych danych eksperymentalnych, głównie mierzonych przez innych, ale niektóre mierzone w laboratorium Greena w MIT. Jego grupa skonstruowała również unikalny instrument łączący fotolizę błyskową , próżniowa spektrometria mas z fotojonizacją w ultrafiolecie i absorpcja lasera o długiej ścieżce, umożliwiając jednoczesny pomiar zarówno szybkości, jak i stosunków rozgałęzień produktu, w celu przetestowania obliczeń poszczególnych reakcji. Green pełnił również wiodące role w kilku projektach badawczych Energy Initiative MIT, w tym w badaniu Mobility of the Future. Green otrzymał również kilka patentów za swoją pracę w MIT, w szczególności metodę przekształcania toksycznego H2S w cenny H2.
Niedawno Green opracował sposoby wykorzystania uczenia maszynowego do przewidywania właściwości cząsteczek i głównych produktów reakcji chemicznych. Umożliwiło to opracowanie programu komputerowego, który może zasugerować dobre ścieżki syntezy do produkcji większości cząsteczek o małych i średnich rozmiarach. Większość tej pracy została wykonana we współpracy z Klavsem F. Jensenem i ich doktorantem Connorem Coleyem, a większość prac podsumowano w artykule w Accounts of Chemical Research. Ta praca przyciągnęła uwagę prasy, a Coley otrzymał wiele nagród.
Godne uwagi osiągnięcia
W uznaniu jego osiągnięć badawczych Green został mianowany redaktorem naczelnym International Journal of Chemical Kinetics w 2008 r., aw 2009 r. został mianowany kierownikiem Katedry Inżynierii Chemicznej im. Hoyta C. Hottela . Otrzymał wiele nagród, w tym nagrodę im. Nagroda w dziedzinie chemii paliw (3 razy w 2004, 2009, 2013) oraz nagroda AIChE RH Wilhelm Award w 2019 r., najwyższa doroczna nagroda w dziedzinie inżynierii reakcji chemicznych. Został wybrany członkiem American Association for the Advancement of Science w 2016 r., a Fellow of the Combustion Institute w 2018 r.
Green jest także współzałożycielem Thiozen, start-upu, który stara się skomercjalizować metodę przekształcania H2S w wodór, którą Green wynalazł wspólnie z Ryanem Gillisem.
Green opublikował około 300 artykułów w czasopismach i rozdziałów w książkach, które do 2020 roku były cytowane ponad 13 000 razy. Osiemnastu jego byłych doktorantów i doktorantów zostało powołanych na stanowiska wydziałowe, a kilku z nich zdobyło nagrody za swoje badania.
Chociaż Green jest najbardziej znany ze swoich badań, zdobył również nagrodę Mohra za wybitne nauczanie studentów i pełnił funkcję dyrektora wykonawczego Wydziału Inżynierii Chemicznej MIT w latach 2012–2015.
Życie osobiste
Green jest żoną Amandy Cheetham Green, pedagoga. Poznali się, gdy oboje pracowali w Archmere Academy , oboje ukończyli Swarthmore College i pobrali się w 1985 roku. Razem wychowali troje dorosłych dzieci.
Ojciec Greena, William H. Green, był radiologiem i liderem lokalnej społeczności medycznej. Na przykład był prezesem Philadelphia Roentgen Ray Society 1986-1987, a na jego cześć wygłoszono doroczną mowę towarzystwa w 1998 roku. Jego matka Marita Roellig Green była i jest liderem lokalnych organizacji; jej liczne prace wolontariackie obejmują bycie liderem Delaware County League of Women Voters i filadelfijskiego oddziału Voice of the Faithful. Ich przodkowie wyemigrowali do Stanów Zjednoczonych w XIX wieku z terenów dzisiejszej Irlandii , Niemiec i Wielka Brytania . Jego rodzice byli dobrze wykształceni, ale żaden z jego dziadków ani żadnego wcześniejszego pokolenia jego rodziny nigdy nie uczęszczał do college'u.
Siostra Greena, Marita Green Lind, otrzymała tytuł doktora honoris causa w 2008 roku za pracę z dziećmi, które były wykorzystywane.