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Dionisio Vlachos

Dionisios G. Vlachos es un ingeniero químico estadounidense, catedrático de ingeniería química de la cátedra Allan & Myra Ferguson de la Universidad de Delaware y director del Centro de Catálisis para la Innovación Energética, un centro de investigación de fronteras energéticas del Departamento de Energía de los EE. UU. A lo largo de su carrera en la Universidad de Delaware y la Universidad de Minnesota , ha promovido el estudio de los catalizadores y la ingeniería de reacciones, incluidas las aplicaciones catalíticas en la utilización de biomasa, la conversión de alcanos y las zeolitas. Es miembro de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia (AAAS, 2009) y recibió el premio Wilhelm del Instituto Estadounidense de Ingenieros Químicos (2011). [1]

Vida temprana y educación

Dionisios nació en Grecia y creció en la isla de Cefalonia , Grecia, en el mar Jónico . En 1987, obtuvo un diploma en ingeniería química de la Universidad Técnica Nacional de Atenas . Completó una maestría en 1990 con la tesis "Dinámica de pasos para el modelado de superficies cristalinas". Completó su doctorado en ingeniería química en la Universidad de Minnesota en 1992 con los asesores Lanny D. Schmidt y Rutherford Aris sobre el tema de las superficies cristalinas dinámicas en lo que respecta a la catálisis . Su tesis se publicó en 1992 con el título "Estructura y dinámica de fases adsorbidas y superficies cristalinas". [2] Durante su tiempo en la escuela de posgrado, Dionisios preparó trece publicaciones en revistas con su asesor, entre ellas:

Profesor de ingeniería química

El Dr. Vlachos se incorporó al Departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Massachusetts Amherst en Amherst, MA en 1993 como profesor asistente. Fue ascendido a profesor asociado en 1998, después de lo cual asumió un puesto como profesor asociado de ingeniería química en la Universidad de Delaware en 2000. En 2003, fue ascendido al rango de profesor de ingeniería química. En 2009, se convirtió en el Profesor Elizabeth Inez Kelley de Ingeniería Química, puesto que ocupó hasta 2016. En 2015, se convirtió en profesor (copropietario) de física y astronomía en la Universidad de Delaware.

Roles de liderazgo

Vlachos ha desempeñado funciones de liderazgo en la supervisión nacional e internacional de la investigación en ingeniería química. En 2008, se convirtió en director del Centro de Ciencia y Tecnología Catalítica (CCST) de la Universidad de Delaware, cargo que ocupó hasta 2011. [6] En 2009, dirigió la formación del Centro de Catálisis para la Innovación Energética (CCEI), un centro de investigación nacional del Departamento de Energía con más de 70 personas de todo Estados Unidos. [7] En 2016, fue nombrado director del Instituto de Energía de Delaware (UDEI). [8] También es el líder de la división de fundamentos dentro del Instituto de Fabricación RAPID del Departamento de Energía desde 2017. [9]

Investigación

La investigación de Vlachos se ha centrado en cuatro áreas de la ingeniería química y la ciencia de los materiales:

Química de superficies y catálisis

Sus contribuciones a la catálisis y la química de superficies han abordado los desafíos asociados con la combinación de experimentación, cálculo y modelado para la catálisis compleja. Por ejemplo, ha publicado numerosos artículos sobre la reformación de hidrocarburos, incluidas descripciones microcinéticas de cientos de reacciones en metales soportados. [10] Otras investigaciones han abordado la deshidratación en fase líquida y/o la hidrodesoxigenación de moléculas derivadas de biomasa como el furfural, el dimetilfurano o el ácido benzoico. [11] Ha ampliado los enfoques generales para el diseño catalítico mediante el uso de descriptores en paralelo con los esfuerzos para desarrollar modelos de reacción con la precisión de los enfoques de primeros principios. [12]

Nanopartículas y síntesis

Su interés en las nanopartículas incluye su tesis de maestría titulada "Dinámica de pasos para el modelado de superficies cristalinas". El enfoque en las estructuras cristalinas y el comportamiento de crecimiento continuó con un enfoque en la nucleación, el crecimiento y el diseño de materiales nanoporosos, incluidas las zeolitas y los MOF. [13] Su investigación sobre la síntesis de nanopartículas se combinó con frecuencia en el impacto en aplicaciones que incluyen catálisis, adsorción y separación a través de membranas. [14]

Modelado y simulación

El enfoque de Vlachos para el modelado se identifica por su amplitud de escala, desde lo molecular hasta lo particulado y lo macroscópico para aplicaciones en química de reacciones, separaciones y biología. [15] Sus intereses también incluyen enfoques avanzados para acoplar la dinámica molecular con simulaciones mecánicas cuánticas, así como acelerar simulaciones estocásticas. [16]

Energía, combustibles y reactores

La investigación de Vlachos en aplicaciones científicas y de ingeniería en combustibles y energía abarca áreas amplias que incluyen el diseño de microrreactores, el diseño de catalizadores, el desarrollo de redes de reacción química para la química de combustibles y la optimización de sistemas de energía. [17] Por ejemplo, su investigación sobre la estabilidad de las microllamas de hidrocarburos proporciona información sobre los principios de diseño de los microquemadores. [18] También ha desarrollado descripciones a nivel molecular de la pirólisis de celulosa y biomasa con aplicaciones en biocombustibles renovables. [19]

Impacto más amplio

Su investigación ha tenido un impacto más amplio en los sectores educativo e industrial al trasladar sus intereses más allá de la universidad.

Su investigación en colaboración con sus colegas ha conducido directamente a las siguientes tecnologías:

Enseñanza y asesoramiento

Vlachos ha supervisado y guiado a más de 50 estudiantes de doctorado y 40 investigadores posdoctorales. [24] Su asesoramiento ha producido numerosos líderes industriales y profesores en el ámbito académico, con varios ex alumnos en instituciones líderes de investigación y educación, entre ellos Jeff Rimer (Universidad de Houston), Mark Snyder (Universidad de Lehigh), Ayman Karim (Virginia Tech), George Tsilomelekis (Universidad de Rutgers) y Giannis Mpourmpakis (Universidad de Pittsburgh). [25] [26] [27]

Publicaciones en revistas

Dionisios Vlachos es autor de más de 350 artículos en revistas que describen avances significativos en catálisis , microrreactores y aplicaciones energéticas que incluyen:

Premios y honores

Las contribuciones de Vlachos a la investigación, la educación y el servicio han recibido numerosos premios, muchos de los cuales demuestran su interés por la catálisis, las matemáticas y los problemas asociados con la energía y la sostenibilidad. En 2016, fue nombrado director del Instituto de Energía de la Universidad de Delaware. Su nombramiento se destacó como:

"Dion Vlachos tiene reputación internacional como líder en investigación y catálisis de energías renovables",

—  Rector Domenico Grasso, Universidad de Delaware 2016 [33]

Otros premios y honores incluyen: [34]

Referencias

  1. ^ "AAAS Fellows - 2009". AAAS . Consultado el 7 de abril de 2017 .
  2. ^ "Tesis - Raymond J. Gorte". ProQuest  303136437. {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )
  3. ^ Vlachos, D. G; Schmidt, L. D; Aris, R (1990). "El efecto de las transiciones de fase, la difusión superficial y los defectos en las reacciones superficiales: fluctuaciones y oscilaciones". The Journal of Chemical Physics . 93 (11): 8306. doi : 10.1063/1.459313 .
  4. ^ Vlachos, D. G; Schmidt, L. D; Aris, R (1992). "Estructuras de pequeños cúmulos metálicos. II. Transiciones de fase e isomerización". The Journal of Chemical Physics . 96 (9): 6891. Bibcode :1992JChPh..96.6891V. doi :10.1063/1.462583.
  5. ^ Vlachos, DG; Schüth, F.; Aris, R.; Schmidt, LD (1992). "Patrones espaciales y temporales en oscilaciones catalíticas". Physica A: Mecánica estadística y sus aplicaciones . 188 (1–3): 302–321. Bibcode :1992PhyA..188..302V. doi :10.1016/0378-4371(92)90275-U.
  6. ^ "Centro de Ciencia y Tecnología Catalítica de Delaware" . Consultado el 2 de marzo de 2018 . {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )
  7. ^ "Membresía - Centro de Catálisis para la Innovación Energética" . Consultado el 2 de marzo de 2018 . {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )
  8. ^ "Liderazgo - Instituto de Energía de Delaware" . Consultado el 2 de marzo de 2018 . {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )
  9. ^ "RAPID - Fundamentos de procesos intensificados". 2017-10-03 . Consultado el 2 de marzo de 2018 . {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )
  10. ^ Mhadeshwar, A. B; Vlachos, D. G (2005). "Desarrollo de un mecanismo jerárquico multiescala para la oxidación parcial y reformación de metano, y para la descomposición térmica de compuestos oxigenados en Rh". The Journal of Physical Chemistry B . 109 (35): 16819–35. doi :10.1021/jp052479t. PMID  16853141.
  11. ^ Luo, Jing; Arroyo-Ramírez, Lisandra; Gorte, Raymond J; Tzoulaki, Despina; Vlachos, Dionisios G (2015). "Hidrodesoxigenación de HMF sobre Pt/C en un reactor de flujo continuo". Revista AIChE . 61 (2): 590. doi :10.1002/aic.14660.
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  14. ^ Salama, G.; Morad, M.; Diaz, I.; Nery, JG; Sujaoti, K.; Amat, MA; Kokkoli, E.; Terasaki, O.; Thompson, RW; Tsapatsis, M.; Vlachos, DG (2003). "Optimización microestructural de una membrana de zeolita para la separación de vapor orgánico". Science . 191 (4226): 485–487. Bibcode :2003Sci...300..456L. doi : 10.1126/science.1082169 . PMID  12624179. S2CID  25364470.
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  19. ^ Mettler, Matthew S.; Mushrif, Samir H.; Paulsen, Alex D.; Javadekar, Ashay D.; Vlachos, Dionisios G.; Dauenhauer, Paul J. (2012). "Revelando la química de la pirólisis para la producción de biocombustibles: conversión de celulosa en furanos y compuestos oxigenados pequeños". Energy Environ. Sci . 5 : 5414–5424. doi :10.1039/C1EE02743C . Consultado el 2 de marzo de 2018 .
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  28. ^ Nikolakis, Vladimiros; Kokkoli, Efrosini; Tirrell, Matthew; Tsapatsis, Michael; Vlachos, Dionisios G (2000). "Crecimiento de zeolita mediante la adición de partículas subcoloidales: modelado y validación experimental". Química de materiales . 12 (3): 845. doi :10.1021/cm990653i.
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  31. ^ Vorotnikov, Vassili; Mpourmpakis, Giannis; Vlachos, Dionisios G (2012). "Estudio DFT de la conversión de furfural a furano, alcohol furfurílico y 2-metilfurano en Pd (111)". ACS Catalysis . 2 (12): 2496. doi :10.1021/cs300395a.
  32. ^ Choudhary, Vinit; Mushrif, Samir H; Ho, Christopher; Anderko, Andrzej; Nikolakis, Vladimiros; Marinkovic, Nebojsa S; Frenkel, Anatoly I; Sandler, Stanley I; Vlachos, Dionisios G (2013). "Perspectivas sobre la interacción de los catalizadores ácidos de Lewis y Brønsted en la conversión de glucosa y fructosa a 5-(hidroximetil) furfural y ácido levulínico en medios acuosos". Revista de la Sociedad Química Americana . 135 (10): 3997–4006. doi :10.1021/ja3122763. PMID  23432136.
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