Gerhard Ertl — Saksa füüsik, pinnakeemia pioneer ja 2007. a Nobeli laureaat

Professor Gerhard Ertl on saksa füüsik, kes juhtis pikka aega MPG Fritz Haberi instituudi füüsikalise keemia osakonda. Ta sündis 10. oktoobril 1936 Saksamaal Stuttgartis. Ertl on tunnustatud oma põhjalike katsete ja meetodite eest, mis võimaldasid keemiliste protsesside mõistmist tahkete pindade tasandil; 2007. aastal pälvis ta selle töö eest Nobeli keemiaauhinna.

Ertli uurimistöö pani aluse kaasaegsele pinnakeemiale. Ta selgitas üksikasjalikult, kuidas ained adsorbeeruvad pindadele, kuidas tekivad vahesordid ja millised sammud kujutavad endast reaalseid keemilisi reaktsioone pindadel. Need teadmised on oluliselt suurendanud arusaamist sellest, miks ja kuidas katalüsaatorid töötavad ning kuidas pindadel toimuvad protsessid mõjutavad nii laboratoorseid uuringuid kui ka tööstuslikke lahendusi.

Ertli tulemused on praktilise tähendusega: tema töö aitab selgitada, kuidas kütuseelemendid toodavad energiat ilma saasteaineteta, kuidas katalüsaatorid puhastavad autode heitgaase ning miks näiteks metallid roostetavad. Selline teadmine on olnud aluseks katalüütiliste protsesside optimeerimisel ja uute, energiatõhusamate tehnoloogiate arendamisel.

Tema töö on sillutanud teed puhtamate energiaallikate arendamisele ja suunab kütuseelementide arendamist, ütles Nobeli keemiakomitee sekretär Astrid Graslund. Nobeli akadeemia rõhutas, et Ertl andis üksikasjaliku kirjelduse sellest, kuidas keemilised reaktsioonid toimuvad pindadel, ning et tema avastusi kohaldatakse nii akadeemilistes uuringutes kui ka tööstuslikus arengus. "Pindade keemia võib seletada isegi osoonikihi hävitamist, sest reaktsiooni olulised etapid toimuvad tegelikult väikeste jääkristallide pinnal stratosfääris," seisab auhinnatsitatsioonis.

Peamised panused ja mõju:

Atomic- ja molekulaartasandi mehhanismide selgitamine, mis määravad, kuidas ained adsorbeeruvad ja reageerivad tahketel pindadel.
Pinnakeemia eksperimentaalse meetodibaasi arendamine ja laialdane kasutuselevõtt — pindade tundlikud spektroskoopiad ja difraktsioonitehnikad aitasid nähtusi visualiseerida ja kvantifitseerida.
Tõhusamaate katalüsaatorite ja puhtamate energiatehnoloogiate väljatöötamise teaduslik alus, mis on mõjutanud autode heitgaaside puhastamist, kütuseelemente ja teisi tööstusprotsesse.
Pinnakeemilise mõtlemise laiem rakendamine atmosfäärikeemias (nt osoonikihi protsessid) ning korrosiooni ja materjalikäitumise uurimises.

Ertli töö on mõjutanud nii teoreetilist arusaama kui ka praktilist insenerteadust, ning tema meetodid ja tulemused on tänapäeval laialdaselt kasutusel teadus- ja tööstusstudies. Lisaks Nobeli preemiale on tema panus tunnustatud ka mitmete teiste auhindade ja tunnustustega ning tema teadustööd on mõjutanud hulga noorema põlvkonna teadlaste karjääri.

Professor Gerhard Ertl, november 2007 (71-aastane)

Isiklik elu

Ertlil ja tema abikaasal Barbaral on kaks last ja mitu lapselast. Tema hobide hulka kuulub klaverimäng ja ka tema kassidega mängimine.

Väljaanded

Professor Ertl on heterogeense katalüüsi käsiraamatu "Handbook of Heterogeneous Catalysis" toimetaja.

Haridus

Professor Ertl õppis aastatel 1955-1957 Stuttgarti Tehnikaülikoolis füüsikat. Aastatel 1957-1958 õppis ta Pariisi Ülikoolis ja seejärel 1958-1959 Münchenis Ludwig Maximilliani Ülikoolis. Ta naasis Stuttgarti Tehnikaülikooli, kus ta sai 1961. aastal füüsikadiplomi. Seejärel õppis ta Müncheni Tehnikaülikoolis ja sai 1965. aastal doktorikraadi.

Akadeemiline töö

Töö

Pärast doktorikraadi omandamist jäi ta Münchenisse assistendiks ja õppejõuks aastatel 1965-1968. Seejärel siirdus ta Hannoveri Tehnikaülikooli, kus töötas 1968-1973 professorina ja direktorina. 1973. aastal naasis professor Ertl Müncheni Ludwig Maximiliani Ülikooli, et töötada professorina füüsikalise keemia instituudis. Ta töötas seal kuni 1986. aastani ja oli sel ajal regulaarne külaline California Tehnoloogiainstituudis, Wisconsin-Milwaukee Ülikoolis ja California Ülikoolis Berkeleys, kus ta töötas külalisprofessorina. 1986. aastal sai temast Berliini Vaba Ülikooli ja Berliini Tehnikaülikooli professor. Alates 1986. aastast oli ta MPG Fritz Haberi instituudi direktor ja alates 1996. aastast ka Berliini Humboldti ülikooli professor. Professor Ertl jäi pensionile 2004. aastal.

Uuringud

Professor Ertl uuris ammoniaagi, raua, süsinikmonooksiidi ja pallaadiumi molekule, et aidata moodsaid katalüsaatoreid valmistada. Ta uuris plaatina aatomite tundmaõppimiseks.

Professor Ertl aitas välja töötada uusi võimalusi mikroskoopide kasutamiseks. Üks neist oli nn madala energiaga elektronide difraktsioon (LEED), mida ta kasutas oma karjääri alguses, ning hiljem töötas ta ultraviolett-fotoelektronspektroskoobi (UPS) ja skaneeriva tunnel-mikroskoobi (STM) kallal.

Auhinnad

Professor Ertl ja Gabor A. Somorjai said 1998. aastal Wolfi keemiaauhinna silmapaistvate tulemuste eest pinnateaduses ja kristallide reaktsiooni avastamise eest.

Professor Ertlile anti 2007. aastal Nobeli keemiapreemia rohkemate pinnateaduslike uuringute eest.

Küsimused ja vastused

K: Kes on Gerhard Ertl ja mis on tema eriala?

V: Gerhard Ertl on saksa füüsik, kes töötab MPG Fritz Haberi instituudi füüsikalise keemia osakonnas. Tema uurimisvaldkond on pinnakeemia.

K: Millal ja kus on Gerhard Ertl sündinud?

V: Gerhard Ertl sündis 10. oktoobril 1936 Saksamaal Stuttgartis.

K: Milline on Gerhard Ertli töö tähtsus pinnakeemia valdkonnas?

V: Gerhard Ertli töö pinnakeemia alal on pannud aluse kaasaegsele pinnakeemiale, mis on aidanud selgitada mitmesuguseid nähtusi, näiteks kuidas kütuseelemendid toodavad energiat ilma saasteta, kuidas katalüsaatorid puhastavad autode heitgaase ja isegi miks raud roostetab.

K: Mis on Nobeli preemia ja millal Gerhard Ertl selle võitis?

V: Nobeli preemia on rahvusvaheline auhind, mida antakse igal aastal erinevate valdkondade silmapaistvate tööde eest. Gerhard Ertl sai Nobeli preemia 2007. aastal keemia eest.

K: Milline on Gerhard Ertli töö tähtsus seoses puhtamate energiaallikatega?

V: Gerhard Ertli töö on sillutanud teed puhtamate energiaallikate arendamisele, suunates kütuseelementide väljatöötamist.

K: Millised on Gerhard Ertli tulemuste rakendused pinnakeemia valdkonnas?

V: Gerhard Ertli avastused pinnakeemia valdkonnas leiavad rakendust nii akadeemilistes uuringutes kui ka tööstuslikus arengus. Need võivad selgitada osoonikihi hävimist ja neid saab kasutada puhtamate energiaallikate arendamiseks.

K: Kes tunnustas Gerhard Ertli panust teadusesse?

V: Rootsi Kuninglik Teaduste Akadeemia tunnustas Gerhard Ertli panust teadusesse, andes talle 2007. aastal Nobeli keemiaauhinna.