Professor Gerhard Ertl är en tysk fysiker vid avdelningen för fysikalisk kemi vid Fritz Haber-institutet vid MPG. Han föddes den 10 oktober 1936 i Stuttgart, Tyskland. Professor Ertl fick Nobelpriset i kemi 2007.

Ertls forskning lade grunden för modern ytkemi, som hjälper oss att förstå hur kemiska processer sker på fasta ytor. Hans arbeten har varit avgörande för att förklara hur bland annat bränsleceller producerar energi utan föroreningar, hur katalysatorer i bilars avgassystem renar avgaser och till och med varför järn rostar, enligt Kungliga Vetenskapsakademien.

Vad ytkemi innebär och varför det är viktigt

Ytkemi studerar de steg som sker när atomer och molekyler möter en fast yta. De centrala stegen i sådana reaktioner är adsorption (att ett ämne binder till en yta), dissociation (att en molekyl delar sig), diffusion längs ytan, själva kemiska reaktionen och slutligen desorption (att produkter lämnar ytan). Genom att kartlägga dessa steg på atomär nivå har Ertl visat hur katalytiska processer fungerar i detalj.

Ertls vetenskapliga bidrag

  • Ertl förklarade mekanismerna bakom viktiga katalytiska reaktioner, exempelvis oxidation av kolmonoxid på metalliska ytor, vilket är centralt för avgaskatalysatorer.
  • Han visade hur molekyler adsorberas och dissocieras på metallytor och hur sådana processer kan kontrolleras, något som är relevant för industriella processer som till exempel ammoniaksyntes.
  • Hans fynd överbryggar laboratorium på atomnivå och praktiska tillämpningar inom energi och miljö — från bränsleceller till utsläppsminskning och korrosionsprocesser.

Metoder och experiment

För att urskilja reaktionernas mekanismer använde Ertl avancerade ytvetenskapliga metoder. Han arbetade med experiment i ultrahögt vakuum och tekniker som lågenergielektrondiffraktion (LEED), elektron- och röntgenspektroskopi samt molekylstråleexperiment för att observera reaktanter, mellanprodukter och yttillstånd med hög upplösning. Dessa experiment gjorde det möjligt att följa kemiska steg och reaktionsförlopp på atomnivå.

Prisutdelning och betydelse

Vid tilldelningen av Nobelpriset 2007 betonade Kungliga Vetenskapsakademien att Ertls arbete gett en detaljerad beskrivning av hur kemiska reaktioner äger rum på ytor. Akademin pekade också på att denna kunskap både har lett till ny akademisk förståelse och praktisk industriell utveckling. Resultaten används för att förbättra katalysatorer och utveckla renare energitekniker.

Astrid Graslund, sekreterare i Nobelkommittén för kemi, sammanfattade prisets betydelse: Ertls arbete har banat väg för utvecklingen av renare energikällor och kommer att vägleda fortsatt utveckling av bränsleceller och andra miljönyttiga tekniker.

Tillämpningar och vidare påverkan

Förutom sin direkta betydelse för katalysatorer och energiteknik har ytkemin enligt prisutskicket även gett insikter i andra områden. Ett exempel som nämns är att viktiga steg i reaktioner som påverkar ozonskiktet kan ske på ytor av små iskristaller i stratosfären — en illustration av hur processer på mikroskopisk nivå kan få stora effekter i atmosfären.

Sammanfattningsvis har Gerhard Ertls forskning fördjupat vår förståelse av hur kemiska reaktioner sker på fasta ytor, vilket både lett till teoretiska genombrott och konkreta tekniska förbättringar inom miljö- och energisektorn.