Институт химии Макса Планка

Институт химии Макса Планка ( Otto Hahn Institute ; нем .: Max Planck Institut für Chemie — Otto Hahn Institut ) — неуниверситетский научно-исследовательский институт под эгидой Общества Макса Планка (нем. Max-Planck-Gesellschaft ) в Майнце , Германия. Он был создан как Химический институт кайзера Вильгельма в 1911 году в Берлине .

В 2016 году исследования в Институте химии Макса Планка в Майнце направлены на комплексное понимание химических процессов в системе Земля, особенно в атмосфере и биосфере. Исследования охватывают широкий спектр взаимодействий между воздухом, водой, почвой, жизнью и климатом в ходе истории Земли вплоть до сегодняшней антропоценовой эпохи . В состав института входят пять научных отделов (химии атмосферы, геохимии климата, биогеохимии, химии многофазных частиц и химии частиц) и дополнительных исследовательских групп. Департаменты независимо возглавляются их директорами.

Исследовать

В состав института входят пять научных отделов и дополнительные исследовательские группы.

• Отдел химии атмосферы: Отдел химии атмосферы, которым руководит профессор доктор Йос Лелиевельд, занимается изучением озона и других атмосферных фотоокислителей, их химических реакций и глобальных циклов. Исследователи используют кинетические и фотохимические лабораторные исследования, измерения на месте и дистанционное зондирование . Кафедра химии атмосферы также разрабатывает численные модели для описания метеорологических и химических процессов в атмосфере, моделирования сложных атмосферных взаимодействий и проверки теории посредством измерительных кампаний (наземных или с помощью кораблей, самолетов, спутников). Исследовательские группы:
  • Реактивные процессы (Джон Кроули)
  • Оптическая спектроскопия (Хорст Фишер)
  • Радикальные измерения (Хартвиг ​​Хардер)
  • Органические реактивные соединения (Джонатан Уильямс)
  • Численное моделирование (Андреа Поззер)
• Кафедра биогеохимии: Кафедра биогеохимии профессора доктора Мейнрата О. Андреа концентрируется на обмене и взаимодействии микроэлементов и аэрозолей между биосферой и атмосферой, уделяя особое внимание региону Амазонки. Для изучения этих процессов они используют лабораторные исследования, полевые измерения и численные модели. Темы исследований: обмен химически и климатически важных микроэлементов между почвенно-растительной системой и атмосферой, образование аэрозольных частиц и их влияние на климат, влияние растительных пожаров на экологию и загрязнение атмосферы, а также изменение глобальных циклов микроэлементов. .
• Кафедра климатической геохимии: Профессор (ETHZ) доктор Джеральд Х. Хауг и его команда исследуют систему климат-океан-атмосфера в годовых и геологических временных масштабах. Особый интерес представляет кайнозой (последние 65 миллионов лет). Они исследуют изменения во внутренних процессах обратной связи, например, взаимодействие между океаном и атмосферой, перенос тепла в океане или его питательный статус. Кроме того, ученые изучают биогеохимические процессы в полярных океанах и их роль в регулировании концентрации CO ₂ в атмосфере между ледниковыми периодами и более теплыми периодами. Поэтому они исследуют геологические архивы, такие как отложения открытого океана и образования. Кафедра управляет исследовательской парусной яхтой S/Y Eugen Seibold . Исследовательские группы:
  • Изотопная биогеохимия (Стивен Галер)
  • Палеоклиматические исследования (Клаус П. Йохум)
  • Органическая изотопная геохимия (Альфредо Мартинес-Гарсия)
  • Геонаучные базы данных (Bärbel Sarbas)
  • Микропалеонтология (Ральф Шибель)
  • Геохимия неорганических газовых изотопов (Хуберт Фонхоф)
• Кафедра многофазной химии: Кафедра профессора доктора Ульриха Пёшля занимается многофазными процессами на молекулярном уровне и их влиянием на макроскопическом и глобальном масштабе. Что касается исследования системы Земли и климата, они сосредотачиваются на биологических и органических аэрозолях, взаимодействии аэрозолей с облаками и процессах обмена на поверхности атмосферы, тогда как в области наук о жизни и здравоохранении исследователи изучают изменение белковых макромолекул загрязнения воздуха и то, как это влияет на аллергические реакции. реакции и заболевания. Исследовательские группы:
  • Биомолекулярный анализ и взаимодействие (Й. Фрелих)
  • Органические загрязнители и их воздействие (Г. Ламмель)
  • Воспалительные процессы (К. Лукас)
  • Анализ аэрозолей и микроскопия (К. Пёлькер)
  • Многомасштабные взаимодействия и интеграция (У. Пёшль)
  • Взаимодействие аэрозолей, облаков и поверхности (Х. Су)
  • Микробные сообщества и процессы (Б. Вебер)
  • Многофазная химическая кинетика и механизмы реакций (Т. Беркемейер)
• Кафедра химии частиц: кафедру возглавляет профессор, доктор Стефан Боррманн. Здесь изучают физические свойства и химический состав атмосферных аэрозолей и облачных частиц с помощью лабораторных экспериментов (например, в вертикальной аэродинамической трубе), измерений на наземных и горных станциях, а также на мобильных измерительных установках (самолетах). Кроме того, с помощью изотопных измерений анализируются внеземные частицы, такие как досолнечные зерна из метеоритов и комет. Исследовательские группы:
  • Инструментальная аэрозольная аналитика (Фрэнк Дрюник)
  • NAMIP - Исследования нано- и микрочастиц (Питер Хоппе)
  • Химия аэрозолей и облаков (Йоханнес Шнайдер)
  • Атмосферные гидрометеоры (Миклош Сакал и Каролин Диль)
  • Физика аэрозолей и облаков (Штефан Боррманн, Ральф Вайгель и Якоб Фугал)
  • АЭРОТРОП (Кристиан Фойгт)
• Дальнейшие исследовательские группы: В декабре 2016 года в институте было четыре дополнительных исследовательских группы: группа «Минерва» под руководством доктора Яфан Ченга. Они касаются взаимодействия аэрозолей и качества воздуха в регионе. Доктор Михаил Еремец изучает вещество при высоких давлениях. Профессор доктор Томас Вагнер и его группа спутниковых исследований анализируют спутниковые данные, чтобы сделать выводы о примесях тропосферных и стратосферных газов. Группа «Земные палеоклиматы», которую возглавляет доктор Кэтрин Фитцсиммонс, использует лёсс Евразии в качестве климатических архивов для информации о климате прошлого.
• В 2010 году кафедра геохимии (которую возглавлял профессор Альбрехт В. Хофманн) была закрыта, а научные рабочие группы были интегрированы в кафедру биогеохимии. В этом отделе проводились исследования крупномасштабных геологических процессов, таких как образование континентальной и океанической коры, химическая дифференциация мантии Земли, циркуляция современных и бывших океанов. Ученые использовали масс-спектрометрические измерения содержания изотопов, чтобы определить абсолютный возраст горных пород. Они также использовали содержание изотопов и микроэлементов, чтобы определить происхождение вулканической лавы из мантии или коры Земли, и изучили долгосрочные процессы, используемые мантией Земли для переработки старой коры. ^[1]

История

Институт был основан как Химический институт кайзера Вильгельма в берлинском Далеме в 1911 году. Директором-основателем был Эрнст Бекман (1853-1923), который также руководил кафедрой неорганической и физической химии. Кафедру органической химии возглавил Ричард Вильштеттер (1872–1942), получивший в 1915 году Нобелевскую премию по химии за работы по растительным пигментам. Совместная работа Отто Хана (1879–1968), Лизы Мейтнер (1878–1968) и Фрица Штрасмана (1902–1980) привела к открытию ядерного деления в декабре 1938 года. Отто Хан был директором института с 1928 по 1946 год. Он получил Нобелевскую премию по химии в 1944 году.

Во время войны, в 1944 году, здание института сильно пострадало в результате авианалетов, в том числе налета 15 февраля, направленного на срыв работ по немецкой программе создания ядерного оружия . ^[2] Все, что не было уничтожено, затем хранилось на закрытой текстильной фабрике в Тайлфингене, Вюртемберг (современный Альбштадт ), где институт какое-то время продолжал работу, начатую в Берлине.

После Второй мировой войны институт переехал в кампус Майнцского университета имени Иоганна Гутенберга в 1949 году. В 1948 году Общество кайзера Вильгельма было реструктурировано и переименовано в Общество Макса Планка , институт также был переименован в Институт химии Макса Планка (1949). . ^[3] Чтобы адаптироваться к меняющимся научным требованиям, исследовательская деятельность института менялась несколько раз за эти годы. Когда в первые годы практиковалась классическая химия, позже она сосредоточилась на радиохимии , космохимии , ядерной физике и масс-спектрометрии . Сегодня Институт химии Макса Планка фокусируется на комплексном научном понимании химических процессов в системе Земля от молекулярного до глобального масштаба.

Нобелевские лауреаты института

• Рихард Вильштеттер , директор с 1912 по 1916 год. В 1915 году он получил Нобелевскую премию по химии за исследования растительных красителей, в первую очередь хлорофилла . Он обнаружил, среди прочего, что структура зеленого красителя обнаруживает значительное сходство со структурой красного пигмента крови гемоглобина .
• Отто Хан , директор отдела радиоактивных исследований с 1912 по 1948 год, с 1928 по 1946 год управляющий директор института. Совместные исследования Отто Хана, Лизы Мейтнер и Фрица Штрасмана трансурановых элементов привели к открытию ядерного деления в 1938 году. В 1945 году Отто Хан получил за это Нобелевскую премию.
• Пол Дж. Крутцен , директор отдела химии атмосферы с 1980 по 2000 год, лауреат Нобелевской премии по химии 1995 года за исследования образования и разрушения озона в атмосфере .

Персонал

На начало 2014 года в институте работало около 300 человек, в том числе 77 научных работников, 122 младших научных сотрудника и 11 стажеров (механический цех и электроника).

Высшая школа Макса Планка (MPGS)

Высшая школа Макса Планка (MPGS) при MPI по химии предлагает программу PhD в области химии и физики атмосферы, физики окружающей среды и геофизики. Программа должна позволить аспирантам расширить свои знания и навыки за пределами темы исследования докторского проекта, посещая различные лекции, семинары, курсы мягких навыков, ежегодный симпозиум PhD и летние школы. Он был основан Обществом Макса Планка в январе 2003 года. Высшая школа находится в тесном сотрудничестве с Университетом Майнца (Институт физики атмосферы), Гейдельбергским университетом (Институт физики окружающей среды), Франкфуртским университетом (Институт физики атмосферы). Науки об атмосфере и окружающей среде).

Директора института

Институт химии кайзера Вильгельма

• 1912 Эрнст Бекманн
• 1912–1916 Рихард Вильштеттер
• 1912–1948 Отто Хан
• 1916–1926 Альфред Сток

Институт химии Макса Планка

• 1949–1953 Фриц Штрасманн
• 1941–1965 Йозеф Маттаух
• 1953–1958 Фридрих А. Панет
• 1959–1978 Генрих Хинтенбергер
• 1959–1978 Герман Веффлер
• 1967–1996 Генрих Венке
• 1968–1979 Кристиан Юнге
• 1978–1995 Фридрих Бегеманн
• 1980–2000 Пол Дж. Крутцен
• 1980–2007 Альбрехт В. Хофманн
• 1987 Мейнрат О. Андреэ
• 1996 Гюнтер В. Лугмайр
• 2000 Йоханнес Лелиевельд
• 2001 Стефан Боррманн
• 2014 Ульрих Пёшль
• 2015 Джеральд Хауг (управляющий директор с 2018 г.)

Совместные проекты

• Партнерство по исследованию системы Земли (ESRP) объединяет передовые исследования в различных дисциплинах, чтобы понять, как Земля функционирует как сложная система, и улучшить предсказуемость последствий действий человека. В его состав входят Институты биогеохимии Макса Планка в Йене, Институт химии в Майнце и Институт метеорологии в Гамбурге. За последнее столетие произошли заметные изменения климата, качества воздуха, биоразнообразия и доступности воды. Прогнозируются новые и потенциально более быстрые изменения. Чтобы найти решения проблем, которые создают эти изменения, ESRP изучает сложные взаимодействия и обратные связи суши, океана, атмосферы, биосферы и человека в полевых условиях, в лаборатории и с помощью моделей.
• ATTO: «ATTO» означает Амазонскую обсерваторию Высокой Башни. Совместный немецко-бразильский проект был запущен в 2009 году и координируется Институтом химии Макса Планка. Целью башни является предоставление революционных результатов, которые станут основой для улучшения климатических моделей. Башня высотой 300 метров расширит пограничный слой на уровне земли и будет предоставлять информацию, полученную примерно со 100 квадратных километров с крупнейшей в мире лесной территории. ATTO является аналогом построенной в 2006 году башни ZOTTO, которая стоит в Сибири, и в этом также участвует Институт химии Макса Планка. ATTO будет интегрирована в существующую структуру небольших бразильских измерительных вышек. Стоимость строительства ATTO, включая эксплуатационные расходы за первые пять лет, оценивается в 8,4 миллиона евро. который будет финансироваться Германией и Бразилией в равных долях.
• HALO: HALO - Исследовательский самолет большой высоты и дальнего действия - это исследовательский самолет немецкого научного сообщества для исследований атмосферы и наблюдения за Землей. HALO финансируется Федеральным министерством образования и исследований, обществами Гельмгольца и общества Макса Планка.
• IBBI: Междисциплинарная инициатива по сжиганию биомассы (IBBI)
• КАРИБИК: Исследование глобального состава атмосферы и изменения климата. ЕВРОПЕЙСКОЕ РЕШЕНИЕ ДЛЯ ГЛОБАЛЬНОГО МОНИТОРИНГА АТМОСФЕРЫ. CARIBIC — инновационный научный проект по изучению и мониторингу важных химических и физических процессов в атмосфере Земли. Детальные и обширные измерения проводятся во время дальних полетов. С октября 2015 года проект CARIBIC перешел в Технологический институт Карлсруэ и Институт метеорологии и исследования климата – атмосферные следы газов и дистанционное зондирование.

Базы данных

Институт предоставляет четыре базы данных, которые содержат информацию о 1) эталонных материалах, представляющих геологический и экологический интерес (GeoReM), ^[4] 2) вулканических породах и мантийных ксенолитах (GEOROC), ^[5] 3) сечениях поглощения UV/VIS, ^{[6] ]} и 4) константы закона Генри. ^[7]

Рекомендации

1. Chemie, Институт Макса Планка (16 декабря 2015 г.). «1980 – 1996». www.mpic.de. ​Архивировано из оригинала 23 декабря 2016 г. Проверено 20 декабря 2016 г.
2. Норрис 2002, стр. 294–295.
3. Chemie, Институт Макса Планка (20 мая 2016 г.). «История». www.mpic.de. ​Архивировано из оригинала 14 апреля 2019 г. Проверено 20 декабря 2016 г.
4. «Справочные материалы по геологии и окружающей среде».
5. «Геохимия горных пород океанов и континентов».
6. «Сечения поглощения УФ/ВИД» .
7. "Константы закона Генри" .

Норрис, Роберт С. (2002). Гонка за бомбой: генерал Лесли Р. Гроувс, незаменимый человек Манхэттенского проекта . Южный Роялтон, Вермонт: Steerforth Press. ISBN 1-58642-039-9. ОСЛК  48544060.

Внешние ссылки

• Домашняя страница Института химии Макса Планка
• Домашняя страница Общества Макса Планка

49°59′31″N 8°14′19″E / 49.99194°N 8.23861°E / 49.99194; 8.23861