Alexis T. Bell
એલેક્સિસ તારાસોવ બેલ (જન્મ 16 ઓક્ટોબર, 1942) એક અમેરિકન કેમિકલ એન્જિનિયર છે. તેઓ હાલમાં યુસી બર્કલેની કોલેજ ઓફ કેમિસ્ટ્રીમાં કેમિકલ એન્ડ બાયોમોલેક્યુલર એન્જિનિયરિંગ વિભાગમાં સસ્ટેનેબલ કેમિસ્ટ્રીના ડાઉ પ્રોફેસર છે. તેઓ લોરેન્સ બર્કલે નેશનલ લેબોરેટરીમાં ફેકલ્ટી સિનિયર સાયન્ટિસ્ટ પણ છે. તેઓ વિજાતીય ઉત્પ્રેરક સાથેના તેમના કાર્ય માટે અને ક્વોન્ટમ સ્તર પર આ પ્રતિક્રિયાઓની પદ્ધતિઓની લાક્ષણિકતા માટે જાણીતા છે. પ્રારંભિક જીવન અને શિક્ષણ બેલનો જન્મ 16 ઓક્ટોબર, 1942 ના રોજ ન્યુ યોર્ક શહેરમાં થયો હતો, જે ઇમિગ્રન્ટ માતાપિતાનું એકમાત્ર સંતાન હતું. તેઓ મિડટાઉન મેનહટનમાં ઉછર્યા હતા અને મેકબર્ની સ્કૂલમાં ભણ્યા હતા. બેલે મેસેચ્યુસેટ્સ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ટેકનોલોજી (એમઆઇટી) ખાતે કેમિકલ એન્જિનિયરિંગનો અભ્યાસ કર્યો હતો અને 1964માં સ્નાતકની ડિગ્રી અને 1967માં પીએચડી મેળવી હતી. તેમનો ડોક્ટરલ થીસીસ રેડિયોફ્રીક્વન્સી ડિસ્ચાર્જમાં રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા પર હતોઃ હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડનું ઓક્સિડેશન. બેલ 1967માં પીએચડી મેળવ્યા બાદ યુસી બર્કલે ખાતે કેમિકલ એન્જિનિયરિંગ ફેકલ્ટીમાં જોડાયા હતા. કારકિર્દી બેલ યુસી બર્કલેમાં રહે છે અને કેમિકલ એન્જિનિયરિંગ ફેકલ્ટીમાં કામ કરે છે. બેલનું સંશોધન સૌપ્રથમ 1970 ના દાયકામાં પ્લાઝ્મા સાથે શરૂ થયું હતું અને આજની તારીખે તેમના સૌથી વધુ ટાંકવામાં આવેલા કાગળોમાંથી એક 1974 થી પ્લાઝ્મા રસાયણશાસ્ત્રની તકનીકો અને ઉપયોગો છે. 1970 ના દાયકામાં, બેલે ઉત્પ્રેરકોમાં તેમનું કાર્ય શરૂ કર્યું; જ્યાં સુધી ઉત્પ્રેરક પર કામ કરવામાં આવે ત્યાં સુધી એક વૃદ્ધ માર્ગદર્શકે તેમને સંશોધન અનુદાનની ઓફર કરી. બેલનું ઘણું કામ ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રોમીટર સાથે કરવામાં આવ્યું હતું અને ધાતુના ઉત્પ્રેરક પર ઓક્સિડેટીવ પ્રતિક્રિયાઓના દરનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો. બેલ અને તેમના એક સહયોગીએ ઇથિલિન ઇપોક્સિડેશન પર તેમનું સંશોધન પૂર્ણ કર્યું, જે 1975માં જર્નલ ઓફ કેટાલિસિસમાં પ્રકાશિત થયું હતું. 1975માં, બેલ લોરેન્સ બર્કલે નેશનલ લેબોરેટરી ખાતે કેમિકલ સાયન્સિસ વિભાગમાં મુખ્ય તપાસકર્તા બન્યા હતા. 1970ના દાયકાના મધ્યમાં, બેલના ઉત્પ્રેરક સંશોધનએ અન્ય સપાટી-રસાયણશાસ્ત્ર રસાયણશાસ્ત્રીઓનું ધ્યાન ખેંચ્યું હતું. બેલે તેમની સમગ્ર કારકિર્દી દરમિયાન સપાટીની ઉત્પ્રેરક પ્રતિક્રિયાઓમાં કામ કરતા ઘણા રસાયણશાસ્ત્રીઓ સાથે સહયોગ કર્યો હતો. બેલને તેમની સમગ્ર કારકિર્દી દરમિયાન ઘણા પુરસ્કારો માટે ઓળખવામાં આવ્યા છે. બેલ યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં નેશનલ એકેડેમી ઓફ એન્જિનિયરિંગ અને નેશનલ એકેડેમી ઓફ સાયન્સના સભ્ય તરીકે ચૂંટાયા હતા. બેલને તેમના ચીની અને રશિયન સાથીદારો દ્વારા ખૂબ જ માન્યતા આપવામાં આવી છે જેમણે તેમને ઘણા માનદ પુરસ્કારો આપ્યા છે. બેલે વિજાતીય ઉત્પ્રેરકોમાં તેમનું કાર્ય ચાલુ રાખ્યું છે અને તાજેતરમાં ઉત્પ્રેરક તરીકે ઉત્પ્રેરક પ્રવૃત્તિ સ્થળો અને ધાતુના ઓક્સાઇડના ક્વોન્ટમ રસાયણશાસ્ત્ર મોડેલિંગમાં તેમના કાર્ય સાથે અસર કરી છે. બેલે યુસી બર્કલેમાં કામ કર્યું છે તે સમયે, તેઓ કેટાલિસિસ રિવ્યૂઝ-સાયન્સ એન્ડ એન્જિનિયરિંગ અને કેમિકલ એન્જિનિયરિંગ સાયન્સના મુખ્ય સંપાદક રહ્યા છે અને 1989 થી 1991 સુધી રાષ્ટ્રીય સંશોધન પરિષદ માટે કેટાલિટિક સાયન્સ એન્ડ ટેકનોલોજીમાં નવી દિશાઓ પર પેનલના અધ્યક્ષ તરીકે નિમણૂક કરવામાં આવી હતી. બેલે કેટાલિસિસ લુક્સ ટુ ધ ફ્યુચર અહેવાલની વર્કશોપ પણ યોજી હતી, જેમાં વિજ્ઞાન અને ટેકનોલોજી સાથે કામ કરતી ગૃહ અને સેનેટ સમિતિઓને ઘણા અહેવાલો રજૂ કરવામાં આવ્યા હતા. સંશોધન બેલના કેટલાક પ્રારંભિક કાર્યો પ્લાઝ્મા રસાયણશાસ્ત્રની તકનીકો અને ઉપયોગો પર કરવામાં આવ્યા હતા. બેલ ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપિક તકનીકો દ્વારા ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયાઓની પદ્ધતિઓ જોવા માટે આગળ વધ્યા. સંશોધન કરતી વખતે બેલ તેમની પ્રક્રિયા માટે જાણીતા હતાઃ "મહત્વપૂર્ણ પ્રશ્નો ઓળખો; સમસ્યાનું સમાધાન કરવા માટે જરૂરી સ્પેક્ટ્રોસ્કોપિક અને આંકડાકીય સાધનોમાં નિપુણ બનો; વિગતવાર પ્રતિક્રિયા રસાયણશાસ્ત્ર નક્કી કરો; અને પછી સમુદાય સાથે પ્રતિક્રિયા રસાયણશાસ્ત્ર અને પ્રક્રિયા પ્રદર્શન વચ્ચેના સંબંધને શેર કરો". 1970ના દાયકામાં વાયુ પ્રદૂષણ એક મોટી સામાજિક સમસ્યા હતી અને ઉત્પ્રેરક પ્રતિક્રિયાઓએ કારના ઉત્સર્જનમાંથી હાનિકારક પ્રદૂષકોને દૂર કરવાનો ઉકેલ રજૂ કર્યો હતો. બેલે ધાતુના ઉત્પ્રેરક પર શોષણ દ્વારા ચોક્કસ COx અને NOxના ઓક્સિડેશન/ઘટાડા પર ધ્યાન આપ્યું. આનાથી ઓટોમોબાઇલ્સમાંથી નીકળતા CO પ્રદૂષણને ઘટાડવામાં મદદ મળી શકે છે. બેલે ઇન્ફ્રારેડ તકનીકોનો ઉપયોગ કરીને ધાતુના ઉત્પ્રેરક પર શોષાયેલી પ્રજાતિઓને જોઈને તેમના સંશોધનની શરૂઆત કરી હતી. બેલ સપાટી પર રચાતી પ્રજાતિઓની લાક્ષણિકતા દર્શાવવા માટે આ પ્રતિક્રિયાઓની પદ્ધતિ અને દરનો અભ્યાસ કરવા માંગતા હતા. 1970ના દાયકાથી બેલના સૌથી અસરકારક કાર્યોમાંનું એક ઇથિલિનના ઓક્સિડેશન દરમિયાન ચાંદીના ઉત્પ્રેરક પર સપાટીની રચનાઓની ઓળખ હતી. તેઓ ઇપોક્સિડેશન પ્રક્રિયાની પદ્ધતિ પ્રદાન કરવામાં અને ઓક્સિડેશન પ્રતિક્રિયાના ગતિશાસ્ત્રને ગુણાત્મક રીતે સમજાવવામાં સક્ષમ હતા. આ કાર્યમાંથી તેમણે સિલિકા-રુ ઉત્પ્રેરક પર CO અને CO2 હાઇડ્રોકાર્બન સંશ્લેષણને જોવાનું ચાલુ રાખ્યું. આ કાર્યનો મુખ્ય હેતુ દર નક્કી કરવાના પગલાઓ અને ફિશર-ટ્રોપ્સ સંશ્લેષણથી સિલિકા-રુ સપાટી પર હાઇડ્રોકાર્બન કેવી રીતે રચાય છે તે ખરેખર સમજવાનો હતો. 1980ના દાયકામાં, બેલે કાર્બન મોનોક્સાઇડ હાઇડ્રોજનીકરણથી મિથેનોલ સુધી આધારિત હાઇડ્રોકાર્બન સાંકળોના વિકાસને જોવા માટે રુ ઉત્પ્રેરક પર ફિશર-ટ્રોપ્સ સંશ્લેષણ તરફ ધ્યાન આપવાનું ચાલુ રાખ્યું હતું. ધાતુના ઉત્પ્રેરક પર NO અને CO ની શોષણ પ્રતિક્રિયાઓ પર ધ્યાન આપવાનું કામ ચાલુ રાખ્યું. આ કાર્યથી બેલને ધાતુના ઉત્પ્રેરકની સપાટી પર થતા મુખ્ય દર-નિર્ધારિત પગલાં નક્કી કરવામાં મદદ મળી. બેલના કાર્યમાં સ્પિન કોટિંગના પ્રતિકારનું વર્ણન કરવા માટે ગાણિતિક આધારિત પદ્ધતિઓ જોવાનું શરૂ થયું. ધાતુના ઉત્પ્રેરક પર હાઇડ્રોકાર્બનની વૃદ્ધિ સાથે જોડાયેલા આ નમૂનાઓ સિલિકા સપાટીઓ પર તેમના કામ તરફ દોરી જાય છે, જે ઝિયોલાઇટ્સ પર તેમના કામ તરફ દોરી જાય છે. 1980ના દાયકાના અંત સુધીમાં, બેલ એલ્યુમિના-સિલિકેટ દ્રાવણમાં ઝિયોલાઇટ માળખાનું વિશ્લેષણ કરવા માટે રમણ અને એન. એમ. આર. સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી તકનીકોનો સમાવેશ કરી રહ્યા હતા. બેલ જૂથે શોધ્યું કે કેવી રીતે ધાતુના ઝિઓલાઇટ સ્ફટિકો પ્રતિક્રિયા વાતાવરણમાં, પર્યાવરણમાં ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ અને સમય જતાં પ્રજાતિઓના પરિવર્તનમાં પરિવર્તિત થાય છે. બેલે વેનેડિયમ ઓક્સાઇડ ઉત્પ્રેરકોને જોઈને અને રમણ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી દ્વારા તેમનું વિશ્લેષણ કરીને હાઇડ્રોકાર્બનનું ઓક્સિડેશન કરવાનું તેમનું કાર્ય ચાલુ રાખ્યું. તેમણે 1990ના દાયકા દરમિયાન ઝિયોલાઇટ્સને ઉત્પ્રેરક તરીકે અને સપાટી પર સુગંધિત હાઇડ્રોકાર્બનનાં વિવિધ શોષણ તરીકે જોવાનું ચાલુ રાખ્યું હતું. બેલ સિલિકેટ ઝિયોલાઇટ્સની સપાટી પર સુગંધિત હાઇડ્રોકાર્બનના શોષણનું થર્મોડાયનેમિકલી અને યાંત્રિક રીતે વર્ણન કરવામાં સક્ષમ હતા. બેલ એલ્યુમિનોસિલિકેટ ઝિઓલાઇટ સપાટીઓ પર હાઇડ્રોકાર્બનની ઘટાડો અને ઓક્સિડેશન પ્રતિક્રિયાઓનો અભ્યાસ કરવા માંગતા હતા. 1990 ના દાયકાના અંત સુધીમાં, બેલ એવી તકનીકો સાથે આવ્યા હતા જેણે તેમને આ એલ્યુમિનોસિલિકેટ ઝિયોલાઇટ્સનું સંશ્લેષણ કરવાની અને એન. એમ. આર. તકનીકો દ્વારા સંશ્લેષણમાં સામેલ પ્રજાતિઓને ઓળખવાની મંજૂરી આપી હતી. 2000ની શરૂઆતમાં, બેલે વિજાતીય ઉત્પ્રેરક પર પોતાનું કામ રજૂ કર્યું હતું અને CO પ્રદૂષણની માત્રાને ઘટાડવા માટે ઉત્પ્રેરક પ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા નેનોપાર્ટિકલ્સના ઘટાડા અને ઓક્સિડેશનનું વર્ણન કરી શક્યા હતા. તેમનું વર્તમાન સંશોધન કાર્ય પાતળા ફિલ્મ ઉત્પ્રેરકના ક્વોન્ટમ નમૂનાઓ પર કરવામાં આવી રહ્યું છે. બેલના સંશોધનમાં ઓક્સિજનના વિદ્યુતરાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિ પર પણ ધ્યાન આપવામાં આવ્યું અને જાણવા મળ્યું કે ધાતુઓ વિદ્યુતરાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિ માટે ધાતુના ઓક્સાઇડની પ્રવૃત્તિને કેવી રીતે વધારી શકે છે. બેલ વિવિધ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપિક તકનીકો દ્વારા ઉત્પ્રેરિત ધાતુ પર શોષાયેલી પ્રજાતિઓનું વિશ્લેષણ કરવા માટે ક્વોન્ટમ મોડેલનો ઉપયોગ કરીને પાણીના વિદ્યુત વિચ્છેદનને ઉત્પ્રેરિત કરવાની કાર્યક્ષમ રીતો શોધવાનું ચાલુ રાખે છે. બેલ પસંદગી અને મર્યાદિત પરિબળોને સમજવા માટે CO અને NO ના ઓક્સિડેશન/ઘટાડો પ્રતિક્રિયાઓ પર કામ કરતા વર્ષો દરમિયાન અગ્રણી રહ્યા છે. કર્ટિસ ડબ્લ્યુ. મેકગ્રો એવોર્ડ ફોર રિસર્ચ, અમેરિકન એસોસિએશન ઑફ એન્જિનિયરિંગ એજ્યુકેશન ધ પ્રોફેશનલ પ્રોગ્રેસ અને આર. એચ. વિલ્હેમ એવોર્ડ્સ, અમેરિકન ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ કેમિકલ એન્જિનિયર્સ પોલ એચ. એમ્મેટ એવોર્ડ ઇન ફંડામેન્ટલ કેટાલિસિસ, કેટાલિસિસ સોસાયટી નેશનલ એકેડેમી ઑફ એન્જિનિયરિંગ (1987) ફેલો ઑફ ધ અમેરિકન એસોસિએશન ફૉર ધ એડવાન્સમેન્ટ ઑફ સાયન્સ (1988) એસીએસ એવોર્ડ ફૉર ક્રિએટિવ રિસર્ચ ઇન હોમોજીનિયસ અથવા હેટરોજીનિયસ કેટાલિસિસ, એસીએસ (2001) માનદ પ્રોફેસર, રશિયન એકેડેમી ઑફ સાયન્સિસની સાઇબેરીયન શાખા (2001) એઆઈસીએચઈનો વિલિયમ એચ. વૉકર એવોર્ડ (2005) અમેરિકન એકેડેમી ઑફ આર્ટ્સ એન્ડ સાયન્સિસ (2007) માટે ચૂંટાયા હતા.