Nobel hóa học 2007

Giải Nobel Hóa Học 2007
10/10/2007
Giải thưởng Nobel Hóa học năm 2007 đã được
trao cho giáo sư Gerhard Ertl cho công trình nghiên cứu của
ông về các quá trình hóa học xảy ra trên bề mặt chất rắn.
Giáo sư Gerhard Ertl sinh ngày 10 tháng 10 năm 1936 tại
Stuttgart, Đức. Ông là giáo sư danh dự của viện Hóa Lý Fritz-
Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft tại Berlin. Giải
thưởng được trao cho ông đúng vào ngày sinh nhật lần thứ 71.
Ông từng nhận được giải thưởng WOLF FOUNDATION PRIZE
về hóa học cùng với giáo sư Gabor A. Somorjai (người
Hungary) cho việc góp phần mở rộng lĩnh vực nghiên cứu khoa
học bề mặt và giải thích các cơ chế cơ bản của các phản ứng
xúc tác không đồng thể trên bề mặt đơn tinh thể riêng biệt.

Giải thưởng Nobel Hóa học
được trao cho ông vì những nghiên cứu có tính đột phá trong bộ môn hóa học bề mặt. Đây là một
môn khoa học quan trọng cho ngành công nghiệp hóa chất và có thể giúp chúng ta hiểu biết thêm
về những quá trình khác nhau như tại sao sắt bị gỉ sét, làm sao những tế bào nhiên liệu vận hành
và các chất xúc tác trong ôtô của chúng ta làm việc như thế nào. Những phản ứng hóa học trên các
chất xúc tác bề mặt đóng một vai trò sống còn trong nhiều quá trình sản xuất công nghiệp, như sự
sản xuất phân bón nhân tạo. Hóa học bề mặt thậm chí có thể giải thích được sự phá hủy của tầng
ozone, vì các phản ứng quan trọng xảy ra trên những bề mặt của các tinh thể nước đá trong tầng
bình lưu. Công nghiệp sản xuất chất bán dẫn cũng phụ thuộc vào kiến thức hóa học bề mặt.
Chính nhờ những quá trình phát triển trong công nghiệp chất bán dẫn mà bộ môn hóa học bề mặt
hiện đại bắt đầu nảy sinh vào những năm 1960. Gerhard Ertl là một trong số những người đầu tiên
nhìn thấy được tiềm năng của kỹ thuật mới này. Từng bước một, ông đã nghiên cứu ra một
phương pháp luận cho môn hóa học bề mặt bằng việc trình bày những cách thức thực nghiệm
khác nhau để cung cấp một bức tranh đầy đủ cho một phản ứng bề mặt. Bộ môn khoa học này yêu
cầu các thiết bị thí nghiệm chân không có chất lượng, kỹ thuật cao với mục tiêu quan sát các lớp
của những nguyên tử và những phân tử riêng lẻ sẽ hoạt động như thế nào trên bề mặt một kim loại

tinh khiết. Phải với những điều kiện tốt như vậy mới có khả năng xác định chính xác nguyên tố nào
được chấp nhận tới hệ thống bề mặt. Sự nhiễm bẩn có thể gây mất tính chính xác cho tất cả các
phép đo. Để thu nhận được một bức tranh đầy đủ của phản ứng bề mặt, yêu cầu sự chính xác và
một sự kết hợp của nhiều kỹ thuật thí nghiệm khác nhau.
Gerhard Ertl đã tìm ra cách tập hợp lại các thí nghiệm thực tiễn để cho ra những kết quả đáng tin
cậy trong công trình nghiên cứu khó khăn này. Sự am hiểu của ông đã cung cấp các cơ sở khoa
học cho hóa học bề mặt hiện đại: phương pháp nghiên cứu của ông được sử dụng trong cả việc
nghiên cứu hàn lâm lẫn trong sự phát triển của công nghiệp hóa chất. Đề tài của ông dựa trên nền
tảng của sự nghiên cứu quá trình Haber-Bosch, quá trình mà trong đó nitơ được tách ra từ không
khí để dùng cho sự tổng hợp phân bón nhân tạo. Phản ứng này sử dụng bề mặt sắt như là chất
xúc tác và nó có ý nghĩa kinh tế khổng lồ bởi vì khả năng cung cấp khí nitơ cho cây trồng thường bị
hạn chế. Ông cũng đã nghiên cứu sự ôxi hóa carbon monoxide (CO) trên bạch kim, một phản ứng
xảy ra trong chất xúc tác của ôtô để làm sạch khí thải thoát ra.