Barbara J. Finlayson-Pitts

Barbara J. Finlayson-Pitts är en kanadensisk-amerikansk atmosfärskemist. Hon är professor vid kemiavdelningen vid University of California, Irvine och är direktör för AirUCI Institute. Finlayson-Pitts och James N. Pitts, Jr. är författarna till Chemistry of the Upper and Lower Atmosphere: Theory, Experiments, and Applications ( 1999). Hon har varit medlem i National Academy of Sciences sedan 2006 och är pristagare för 2017 års Garvan–Olin-medalje . 2016 var hon medordförande för National Academy of Sciences rapport "The Future of Atmospheric Chemistry Research"

Finlayson-Pitts undersöker kemin i den övre och nedre atmosfären och hur kemiska reaktioner i atmosfären är involverade i luftföroreningar och klimatförändringar . Hon och hennes team arbetar för att utveckla en förståelse på molekylär nivå av gasformiga reaktioner av partiklar i olika skikt av atmosfären och vid gränssnitten mellan skikten. De studerar också gränssnittet mellan luft och vatten. Hon betonar att det är "bråttom att ta itu med klimatförändringarna på alla nivåer av myndigheter i USA och globalt".

Utbildning

Finlayson-Pitts tog en Bachelor of Science från Trent University i Peterborough, Ontario , 1970. Hon tog sina Masters och PhD i kemi från University of California, Riverside 1971 respektive 1973. Efter att ha avslutat ett postdoktoralt stipendium vid UC Riverside arbetade hon som professor i kemi vid California State University, Fullerton 1974-1994. 1994 började hon på kemiavdelningen vid University of California, Irvine.

Forskning

Finlayson-Pitts forskning fokuserar på att utveckla en förståelse på molekylär nivå av den grundläggande kinetiken, mekanismerna och fotokemin av gasformiga reaktioner av partiklar. Hon är särskilt intresserad av hur reaktioner uppstår i olika skikt av atmosfären, och i gränssnitten mellan olika skikt. Utöver sitt arbete med troposfären och stratosfären studerar hon interaktioner i gränsytan mellan luft och vatten, där gaser möter vätskor. Reaktioner som sker på ytan mellan skikten kan skilja sig från de reaktioner som sker inom varje skikt.

I atmosfären kan emitterade gaser och partiklar reagera ytterligare för att bilda nya kemiska arter. Vissa föreningar kanske inte reagerar inom troposfären, men kommer att brytas ned och delta i ytterligare transformationer i den högre stratosfären. Den oorganiska kemin av oxider av kväve och svavel i gasfasen är bättre förstådd än växelverkan mellan kväve och svaveloxider med organiska föreningar. Finlayson-Pitts och hennes kollegor har gjort ett viktigt arbete med att förstå troposfärens kemi, i synnerhet omvandlingen av kväveoxid (NO) till kvävedioxid (NO 2 ) i luft och den efterföljande bildningen av ozon, salpetersyra och organiskt material . nitrater.

Finlayson-Pitts fungerade som huvudförfattare till en studie från 2009 publicerad i Proceedings of the National Academy of Sciences som fann att förbränning av fossila bränslen frigör kväveoxider, som interagerar med gasformig väteklorid för att bilda smogbildande föreningar. Studien fann också att vattenånga förstärker reaktionen.

Finlayson-Pitts och hennes team undersökte reaktioner mellan kvävedioxid (NO 2 ) och dikvävepentoxid (N 2 O 5 ), två vanliga föreningar skapade från förbränning av fossila bränslen som förekommer i atmosfären, och gasformig väteklorid (HCl), som har nått koncentrationer av några delar per miljard i förorenad luft. Författarna till den föreslagna studien N 2 O 5 existerar som en asymmetrisk dimer, NO 2 + NO 3 - . De antog också att vattenmolekyler främjar joniseringen av N 2 O 5 till NO 2 + NO 3 − . När NO 2 reagerar med HCl (i form av NO 2 + NO 3 − ), skapar det ClO och HNO 3 , och när N 2 O 5 reagerar med HCl, det bildar ClNO 2 och HNO 3 .

Teamet sa att skapandet av klorkväveföreningarna kan ha negativa konsekvenser för tillförlitligheten och livslängden för elektronik som är känslig för korrosion när reaktionen sker i dörrar. Ljusabsorptionen går över i sektion i nästan ultraviolett ljus och överlappar kraftigt inte bara med solstrålning utan även med strålning från lysrör, vilket orsakar smog. De klorhaltiga molekylerna reagerar också med kvävemonoxid (NO) för att producera ozon.

I en tidning från 2010 beskrev Finlayson-Pitts vilken roll halogener spelar i reaktioner i den lägre atmosfären. Hon fann att klorjoner i luften hjälper till att bilda ozon, medan bromjoner hjälper till att förstöra ozon. Båda jonerna är vanliga i troposfären på grund av cykler mellan havsvatten och gasfaser. Klorid, som är många gånger rikligare än brom, reagerar med kväve och syrehaltiga föreningar i både vatten- och gasfasen och bildar en mängd olika molekyler som sprider ljus, inklusive HCl, Cl 2 , ClNO 2 , ClO och OClO .

Finlayson-Pitts hjälpte också författaren till en studie från 2012 publicerad i Proceedings of the National Academy of Sciences som drog slutsatsen att nya modeller kan behövas för att ta itu med sekundära organiska aerosoler. Finlayson-Pitts arbetade med forskare från UCI och Pacific Northwest National Laboratory i Richland, Washington för att undersöka processerna som leder till sekundär organisk aerosolbildning. Mer specifikt studerade de partikelbildning under samtidig oxidation av α-pinen av ozon- och NO 3 -radikaler med hjälp av ett aerosolflödessystem. α-Pinen emitteras av vegetation i varierande mängd, beroende på temperatur och ljusförhållanden. Reaktionen av α-pinen med NO 3- radikaler i atmosfären skapar lågflyktiga partiklar som genererar sekundära organiska aerosoler. Dessa partiklar ansågs tidigare kondensera till små vätskedroppar och sedan försvinna när dessa vätskedroppar avdunstar. Finlayson-Pitts och teamet hon arbetade med fann att sekundära organiska aerosoler faktiskt fäster sig fastare på organiska partiklar i luften. På grund av detta underskattar tidigare modeller mängden fina partiklar, som är kopplade till både lung- och hjärtsjukdomar, i luften.

Hennes forskargrupp har fått medel från National Science Foundation och Department of Energy . De är en del av Atmospheric Integrated Research for Understanding Chemistry at Interfaces (AirUCI), ett samarbete från hela University of California-Irvine. AirUCI undersöker hur luftkvalitet och klimatförändringar påverkas av processer som sker vid atmosfärens luft-vattengränssnitt, och fokuserar på effekterna av energianvändning, luftföroreningar och luftkvalitet på människors hälsa.

Privatliv

Barbara J. Finlayson-Pitts gifte sig med James Pitts (1921–2014) 1970. James Pitts var också kemist. Han följde henne till University of California, Irvine 1994, där de två samarbetade i forskning och var medförfattare till böcker och andra publikationer.

Utmärkelser

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Barbara_J._Finlayson-Pitts&oldid=1129230727 "