Уильям Х. Грин - William H. Green

Для знатока иврита см. Уильям Генри Грин. Для видеоблогера см. Хэнк Грин.
Уильям Х. Грин мл.
GREEN1-3.jpg
Родившийся (1963-04-11) 11 апреля 1963 г. (57 лет)
Филадельфия, Пенсильвания, Соединенные Штаты
Другие именаБилл Грин
Альма-матерSwarthmore College, Калифорнийский университет в Беркли
ИзвестенВычислительное химико-кинетическое моделирование, квантовая химия, химия топлива
Награды
  • Премия Айше Р. Х. Вильгельма (2019)
  • Премия Гленна ACS в области химии топлива (2004, 2009, 2013)
  • СМ. Премия Мора за выдающееся обучение студентов (2006 г.)
  • Почетная грамота Отделения химии окружающей среды ACS (2005 г.)
  • Премия Э.В. Тиле за лекции, Университет Нотр-Дам (2004)
  • Награда NSF CAREER (1999)
Научная карьера
ПоляХимическая инженерия
УчрежденияМассачусетский Институт Технологий
ДокторантК. Брэдли Мур
Интернет сайтGreengroup.mit.edu
Внешнее видео
значок видео «Уильям Грин о прогнозировании химических реакций»
значок видео «Уильям Грин - Лекция по химии горения и топлива»

Уильям Х. Грин мл. это Хойт К. Хоттель Профессор Химическая инженерия на Массачусетский Институт Технологий, работающие в сфере инженерия химических реакций.

Его исследования в основном сосредоточены на использовании компьютеров для точного прогнозирования продуктов и временной эволюции систем реагирующих химических веществ. Он получил признание за «разработку и распространение методов предсказательной химической кинетики на основе квантовой химии».[1] Он опубликовал около 300 журнальных статей и глав книг, которые цитировались более 13 000 раз.[2]

Ранние годы

Грин родился в Филадельфия 11 апреля 1963 года, старший из шести детей Уильяма Х. Грина (1938–2013) и Мариты Роллиг Грин (род. 1940). Он вырос в Среднеатлантических штатах, в основном в округе Делавэр, штат Пенсильвания. Грин пропустила и детский сад, и 4-й класс и окончила Академия Арчмира, частная католическая средняя школа в Делавэре, вскоре после его 16-летия. В старшей школе он был лучшим учеником в области естественных наук и получил высшие награды по математике. Он был чемпионом штата на олимпиаде по математике и получил награду Совета науки долины Делавэр за выдающиеся достижения в области химии. В старших классах он также был редактором школьного литературного журнала и информационного бюллетеня бойскаутов. Его интерес к физической химии подогрел его учитель доктор Стэнли Ф. Сарнер, специалист по химии ракетного топлива.

Образование

Грин окончил с отличием в области науки и техники Swarthmore College в 1983 году. Для исследования своей дипломной работы он построил прибор молекулярного пучка под руководством Кэрол Кузенс Калер и использовал его для измерения влияния вращательной энергии на скорость реакции NO + озон, своей первой журнальной публикации.[3] Находясь в Свортморе, он также был редактором новостей студенческой газеты и одним из руководителей Образовательного проекта по ядерной войне.

Грин получил Национальный фонд науки стипендия для поступления в аспирантуру по физической химии Калифорнийский университет в Беркли. В Беркли он защитил докторскую диссертацию под руководством Брэдли Мура. В своей диссертации он измерил и проанализировал спектры сильно колебательно-возбужденных молекул, и вместе с сокурсником И-Чиа Ченом он измерил и интерпретировал спектры возбуждения фотофрагментов кетена. Последние эксперименты были первыми, кто очень четко продемонстрировал, что относительные скорости образования различных продуктовых каналов с разрешением по энергии квантуются, как предсказывает RRKM теория. Эта работа привлекла внимание прессы,[4] был предметом статьи в Annual Review of Physical Chemistry.[5] и обсуждается в учебниках по скоростям мономолекулярных реакций.[6] В 1996 году Клиппенштейн и Аллен использовали эти данные для проверки основополагающего метода Клиппенштейна для расчета скоростей безбарьерных реакций.[7]

После получения докторской степени в 1988 году Грин получил стипендии от Национальный фонд науки, НАТО, и Дарвин Колледж проводить постдокторские исследования по теоретической химии в Кембриджский университет с Николас К. Хэнди. За это время он разработал первопринципные методы расчета молекулярных спектров, работая над программой SPECTRO с Эндрю Виллетсом и над синглетным метиленом молекулы Реннера-Теллера со Стюартом Картером и Питером Ноулзом. В начале 1991 г. он работал над докторской диссертацией в Марша И. Лестер на Пенсильванский университет, разрабатывая основу для интерпретации спектров ван-дер-ваальсовых комплексов свободных радикалов.

Исследовательская карьера

С 1991 по 1997 год Грин был главным исследователем Exxon Корпоративные исследования. За это время он одним из первых применил Функциональная теория плотности к молекулам с открытой оболочкой и их реакциям. С Дэвидом Авилой и Кит Ашервуд Ингольд он обнаружил и объяснил сильное влияние растворителя на определенные типы свободнорадикальных реакций,[8] и с Робертой Суснов, Энтони М. Дин и Линда Бродбелт изобрел основанный на скорости алгоритм построения реакционных сетей, соответствующих местным условиям реакции.[9]

В 1997 году он поступил на химико-технологический факультет Массачусетского технологического института. Его исследовательская группа разработала программное обеспечение «Генератор механизма реакции» с открытым исходным кодом, которое позволяет любому быстро построить точные кинетические модели для многих газофазных и некоторых жидкофазных реакционных систем.[10][11][12][13] Большинство значений параметров в этом программном обеспечении взяты из квантовая химия расчеты, многие из которых выполнены группой Грина в Массачусетском технологическом институте. Несмотря на то, что было много связанных предшествующих работ, которые заложили основу, генератор механизма реакции был значительным шагом вперед по сравнению с предшествующим уровнем техники, что значительно облегчило построение надежных химических кинетических моделей для сложных систем.[11] Это ключевая часть в достижении долгосрочной цели многих исследователей - дать возможность предсказать, что произойдет в химических реакциях, до проведения каких-либо экспериментов. Для разработки этого программного обеспечения Грин и его ученики изобрели множество алгоритмов, приближений и методов оценки. Компьютерные кинетические модели часто включают тысячи реакций, и Грин сотрудничал со своим коллегой Полом Бартоном и другими, чтобы разработать численные методы для решения или упрощения этих очень больших моделей.[14][15]

Грин и его ученики использовали эти новые методы для предсказания широкого спектра систем, многие из которых включают пиролиз или же горение. Прогнозы модели были проверены на множестве экспериментальных данных, в основном измеренных другими, но некоторые измерены в лаборатории Грина в Массачусетском технологическом институте. Его группа также создала уникальный инструмент, сочетающий флэш-фотолиз, вакуумная ультрафиолетовая фотоионизационная масс-спектрометрия и лазерное поглощение на длинном пути, что позволяет одновременно измерять как скорости, так и коэффициенты ветвления продуктов, чтобы проверить расчеты отдельных реакций. Грин также занимал ведущие роли в нескольких исследовательских проектах MIT Energy Initiative, в том числе в исследовании «Мобильность будущего».[16] Грин также получил несколько патентов за свою работу в Массачусетском технологическом институте, в первую очередь на метод преобразования токсичного H2S в ценный H2.[17]

Совсем недавно Грин разработал способы использования машинное обучение предсказывать свойства молекул и основных продуктов химических реакций. Это дало возможность разработать компьютерную программу, которая может предложить хорошие пути синтеза для получения большинства молекул малого и среднего размера. Большая часть этой работы была выполнена в сотрудничестве с Клавс Ф. Йенсен и их аспирант Коннор Коли, и большая часть работы была резюмирована в статье в Accounts of Chemical Research.[18] Эта работа привлекла внимание прессы, и Коли получил множество наград.[19]

Заметные достижения

В знак признания его исследовательских достижений Грин был назначен главным редактором журнала Международный журнал химической кинетики в 2008 г. и был назначен Хойт К. Хоттель Председатель Химическая инженерия в 2009 году. Он получил множество наград, в том числе премию Гленна ACS в области химии топлива (3 раза в 2004, 2009, 2013 годах) и премию Р. Х. Вильгельма AIChE в 2019 году, высшую ежегодную премию в области инженерии химических реакций.[1][20] Он был избран членом Американская ассоциация развития науки в 2016 г. и член Институт горения в 2018 году.[21]

Грин также является соучредителем Thiozen,[22] начинающая компания, стремящаяся коммерциализировать метод преобразования H2S в водород, который Грин совместно изобрел с Райаном Гиллисом.[17]

Грин опубликовал около 300 журнальных статей и глав в книгах, которые к 2020 году цитировались более 13000 раз.[2] Восемнадцать его бывших докторантов и докторантов были назначены на преподавательские должности, и некоторые из них получили награды за свои исследования.

Хотя Грин наиболее известен своими исследованиями, он также получил премию Мора за выдающееся преподавание для студентов и был исполнительным директором факультета химической инженерии Массачусетского технологического института в 2012–2015 годах.

Личная жизнь

Грин женат на Аманде Читам Грин, педагоге. Они познакомились, когда оба работали над Академия Арчмира литературный журнал, оба закончили Swarthmore College Они поженились в 1985 году. Вместе они вырастили троих детей, которые теперь уже взрослые.

Отец Грина Уильям Х. Грин был радиологом и лидером местного медицинского сообщества. Например, в 1986–1987 годах он был президентом Общества Рентген Рэя Филадельфии, и в его честь была проведена ежегодная речь общества 1998 года. Его мать Марита Роллиг Грин была и остается лидером местных организаций; ее многочисленные волонтерские работы включают в себя руководство округом Делавэр Лига женщин-избирательниц и главы Филадельфии "Голоса верных". Их предки иммигрировали в Соединенные Штаты в 19 веке из нынешних Ирландия, Германия, а объединенное Королевство. Его родители были высокообразованными, но ни его бабушка и дедушка, ни какие-либо предыдущие поколения его семьи никогда не учились в колледже.

Сестра Грина, Марита Грин Линд, получила в 2008 году почетную докторскую степень за работу с детьми, подвергшимися жестокому обращению.[23]

Рекомендации

  1. ^ а б «Итоги церемонии награждения Ежегодного собрания 2019 года». Айше.
  2. ^ а б "Ученый Google: Уильям Х. Грин". Google ученый.
  3. ^ Kahler, Кэрол С .; Анселл, Эллен; Апшур, Кэрол Мертен; Грин, Уильям Х. (1984). «Исследование скрещенного молекулярного пучка NO + O3 → NO * 2 + O2: влияние энергии вращения озона». Журнал химической физики. 80 (8): 3644–3650. Дои:10.1063/1.447186.
  4. ^ "Исследования теорий скорости реакции на вызов диссоциации кетена". Американское химическое общество.
  5. ^ "Ежегодный обзор физической химии: переходные состояния и константы скорости мономолекулярных реакций". Ежегодные обзоры.
  6. ^ Баер, Томас; Хасе, Уильям Л. (1996). Динамика мономолекулярных реакций: теория и эксперименты. Издательство Оксфордского университета. ISBN  978-0195074949.
  7. ^ Клиппенштейн, Стивен Дж .; Восток, Аллан Л. Л .; Аллен, Уэсли Д. (1996). «Карта высокого уровня ab initio и прямая статистическая обработка фрагментации синглетного кетена». Журнал химической физики. 105 (1): 118–140. Дои:10.1063/1.471858.
  8. ^ Авила, Дэвид V .; Ingold, K. U .; Lusztyk, J .; Green, W.H .; Прокопио, Д. Р. (1995). «Резкое влияние растворителя на абсолютные константы скорости отрыва гидроксильного атома водорода от трет-бутилгидропероксида и фенола кумилоксильным радикалом. Роль водородной связи». Журнал Американского химического общества. 117 (10): 2929–2930. Дои:10.1021 / ja00115a029.
  9. ^ Susnow, Roberta G .; Дин, Энтони М .; Грин, Уильям Х .; Peczak, P .; Бродбелт, Линда Дж. (1997). «Скоростное построение кинетических моделей сложных систем». Журнал физической химии A. 101 (20): 3731–3740. Дои:10.1021 / jp9637690.
  10. ^ «РМГ - Генератор механизма реакции». RMG.
  11. ^ а б Гао, Конни В .; Аллен, Джошуа В .; Грин, Уильям Х .; Запад, Ричард Х. (2016). «Генератор механизмов реакции: автоматическое построение химических кинетических механизмов». Компьютерная физика Коммуникации. 203: 212–225. Дои:10.1016 / j.cpc.2016.02.013.
  12. ^ Магун, Грегори Р .; Грин, Уильям Х. (2013). «Разработка и реализация программного интерфейса нового поколения для оперативных расчетов квантовых и силовых полей в автоматизированной генерации механизмов реакции». Компьютеры и химическая инженерия. 52: 35–45. Дои:10.1016 / j.compchemeng.2012.11.009. HDL:1721.1/101193.
  13. ^ Аллен, Джошуа В .; Голдсмит, К. Франклин; Грин, Уильям Х. (2013). «Автоматическая оценка зависимых от давления коэффициентов расхода». Phys. Chem. Chem. Phys. 14: 1131–1155. Дои:10.1039 / C1CP22765C. HDL:11858 / 00-001M-0000-0010-1F60-1.
  14. ^ Бхаттачарджи, Бинита; Schwer, Douglas A .; Бартон, Павел I; Грин, Уильям Х. (2003). «Оптимально-восстановленные кинетические модели: устранение реакции в крупномасштабных кинетических механизмах». Горение и пламя. 135 (3): 191–208. Дои:10.1016 / S0010-2180 (03) 00159-7.
  15. ^ Певец, Адам Б .; Тейлор, Джеймс У .; Бартон, Павел I; Грин, Уильям Х. (2006). «Глобальная динамическая оптимизация для оценки параметров химической кинетики». Журнал физической химии A. 110 (3): 971–976. Дои:10.1021 / jp0548873.
  16. ^ «Энергетическая инициатива MIT». Массачусетский технологический институт.
  17. ^ а б WO 2019140068, Уильям Грин и Райан Гиллис, «Разделение воды с помощью сероводорода для производства газообразного водорода и диоксида серы», опубликовано 18 июля 2019 г. 
  18. ^ Коли, Коннор У .; Грин, Уильям Х .; Йенсен, Клавс Ф. (2018). "Машинное обучение в компьютерном планировании синтеза". Отчеты о химических исследованиях. 51 (5): 1281–1289. Дои:10.1021 / acs.accounts.8b00087.
  19. ^ «Коннор Коли: маэстро машинного обучения перепрограммирует способ, которым химики разрабатывают лекарства». ACS C&E].
  20. ^ «Премия Р. Х. Вильгельма в области инженерии химических реакций». Айше.
  21. ^ «Сотрудники Института горения». Институт горения.
  22. ^ «Тиозен: углеродно-нейтральный водород в масштабе». Тиозен.
  23. ^ "La Salle представляет почетную степень доктора медицины Мариты Грин Линд" Университет Ла Саль.

внешняя ссылка