ユリ・マトロス

ユリ・S・マトロス
ユウ・マトロス
生まれる	( 1937-09-16 )1937年9月16日 オデッサ、ウクライナ
死亡	2020年7月21日(2020-07-21)（享年82歳） ボカラトン、フロリダ州、米国

ユーリイ・シャエヴィチ・マトロス（Юрий Шаевич Матрос、1937年9月16日 - 2020年7月21日）は、化学工学の分野におけるソビエトおよびアメリカの科学者であり、不均一触媒プロセスの理論と実践における功績で知られています。彼は、強制非定常状態における触媒プロセス実現の「ゴッドファーザー」として認められています。マトロスは、触媒の充填層内で流速の方向が定期的に変化する触媒反応器（文献では「リバースプロセス」または「マトロス反応器」と名付けられています）を開発しました。この反応器は、強制非定常プロセスの開発された理論の応用例として、科学文献や応用文献で広く知られています。^{[説明が必要]}ユーリイ・マトロスは理学博士号を取得しており、教授でした。

マトロス氏は1937年、ウクライナのオデッサに生まれた。成績優秀だった彼は、 1959年にオデッサ国立工科大学を優秀な成績で卒業した。同大学で4年間研究し、同時にノボシビルスク化学工場で働き、1964年に博士号を取得した。彼の科学者としての経歴は、学術都市ノボシビルスク（アカデムゴロドク）にある世界的に有名な科学センターのボレスコフ触媒研究所^[1]で培われ、1974年に化学工学の博士号と教授の正式な学位を取得した。その後、触媒における非定常状態プロセスを研究する部門の責任者となった。

30 年以上にわたる学術研究と応用研究は、気固固定床反応器と流動床反応器に重点的に取り組んできました。1960 年代から 1970 年代にかけて、触媒表面での反応プロセスから触媒ペレットと触媒反応器自体のプロセスに至るまで、触媒反応器の数学的モデリングのさまざまなレベルを分析しました。この分野における最初の研究者の 1 人として、彼は逆方向の挙動や定常解の多重性など、固定床反応器の非標準的な挙動パターンを説明しました。彼は、充填床を通るクリープ フロントの形成と移動の理論に大きく貢献しました。

しかし、彼の主な科学的成果は、1970年代から1995年にかけて得られたものである。^{[2] [3] [4]}これらの成果は、触媒プロセス全体の効率を大幅に向上させる方法として、不均一触媒反応器における強制非定常状態のプロセスの理論と実践における新しい方向性を示した。マトロスは、彼が「永久機関」を建設しようとしていると主張する反対者からの批判に直面した。しかし、実際には彼の理論は正しいことが証明され、現在では大学や産業界のほとんどの化学工学科学チームがそれを使用している。非定常状態操作の最も頻繁に遭遇する例は、逆流システム（マトロス反応器）であり、これは、熱や質量を蓄えるため、熱/触媒をその場で再生するため、または平衡状態のシステムの運動学的制限を回避するために、触媒の固定床を備えた反応器を通過する流れを定期的に逆転させるものである。^{[5] [6]}

ソ連科学アカデミーシベリア支部（1925年～2013年）（現ロシア科学アカデミー）の元会長、グリ・マルチュークは、これは過去50年間の化学界で最も影響力のあるアイデアであると述べました。

マトロスは科学アカデミーの科学者の一人であり、一貫して科学的業績を産業界に直接応用してきました。^{[2] [3] [4]}彼の40を超える特許は、科学的基礎知識をさまざまな産業用途で実現することに大きな関心があり、彼自身もそれを実現したことを示しています。^{[7] [8]現在の商業用途のほとんどは、環境浄化、特に産業および商業排気ガスからの}VOCの触媒除去、^[9]硫酸製造におけるSO ₂ 酸化、^[10] NOx削減の分野で見られます。^[11]マトロスは、数十の産業ユニットの開発、設計、立ち上げに直接関わってきました。潜在的な用途には、いくつかの部分酸化プロセスと自動車排気ガス処理が含まれます。

マトロスは2020年7月21日にフロリダ州ボカラトンで82歳で亡くなった。^[12]

彼の業績は、触媒における非定常状態プロセスに焦点を当てた科学スクールの基礎となり、旧ソ連やブルガリア、ハンガリー、インド、ベルギー、フランス、スイス、ポーランド、ドイツ、中国、イタリア、米国などの国の大学院生や科学者の共同研究を引き付けています。彼の著書はロシア語、英語、中国語で出版され、現在では世界中のほとんどの化学工学大学の学部で参考図書となっています。マトロスは、ロシア、カナダ、日本、米国で平均3～4年ごとに定期的に開催される伝統的な触媒における非定常状態プロセスに関する国際会議^[13]の主催者兼議長です。マトロスは、権威ある国際会議で全体講演 (PL) を行うよう頻繁に招待されています。その例は2つだけです。1. XIX 国際化学反応器会議 CHEMREACTOR-19、2010年9月5～9日、オーストリア、ウィーン。マトロス教授のPLは「最適な触媒反応器の設計方法」でした。この講演はミハイル・スリンコ教授に捧げられました。^[14] 2. 国際会議は2007年6月にロシアのノボシビルスクで開催されました。アカ​​デミー会員ボレスコフの生誕100周年を記念して開催されました。このPLは強制非定常状態に基づく新しいタイプの触媒プロセスに関するもので、マトロス教授によって発表されました。^[15]そこには、「J. マトロス教授による優れた講演。非定常モードに基づくまったく新しいタイプの触媒プロセスを作成する。講演では、この技術が過去数十年間に世界中で産業界に応用されてきた経緯がまとめられました。」と書かれていました。^[15]

国際会議におけるマトロス氏の役割は、この科学分野での評価を反映しています。1992年、著名な科学者として、マトロス氏は化学工学の約25人の世界的な権威の推薦に基づいてグリーンカードを授与されました：ジェームズ・ウェイ（米国ニュージャージー州プリンストン、工学および応用科学学部、ポメロイおよびベティ・ペリー・スミス教授、学部長）、ラリー・D・シュミット（米国ミネソタ州ミネアポリス、ミネソタ大学教授）、W・ハーモン・レイ（米国ウィスコンシン州マディソン、ウィスコンシン大学スティーンボック工学教授）、ダン・ラス（米国テキサス州ヒューストン大学カレン教授兼会長）、ギルバート・F・フロマン（ベルギー、ゲント大学ディレクター、教授、工学博士）ゲルハルト・アイゲンベルガー（シュトゥットガルト大学教授、工学博士、ドイツの化学研究所所長）。ブルーメンベルク博士、BASF (プロセス化学担当副社長、ルートヴィヒスハーフェン、ドイツ);教授、Ir博士。 von Dierendock (上級研究員、RUG、DSM 教授)、Jan J. Lerou 博士 (デラウェア州ウィルミントン、デュポン、研究責任者) ら全員が、Y. Matros との科学協力に関する彼ら自身の経験を反映しています。

推薦状の一例としては、1992年4月27日にプロセス化学担当副社長ブルーメンベルクが署名したBASFからの次の一節がある。「彼は、反応器技術に携わる最も著名な化学技術者の一人です。世界最大かつ最も経験豊富な化学会社の一社である BASF は、1990年の創立125周年記念にマトロス教授を講演者に招くことでこれを認めました。マトロス教授は、優れた研究活動に加え、科学界と知識を共有することにも力を入れています。優れた教科書や多数の出版物は、世界中で科学の進歩を広めることに貢献しています。」別の推薦状の例としては、1992年4月23日のシュトゥットガルト大学化学交通技術研究所所長ゲルハット アイゲンベルガー教授の次の一節がある。「この手紙は、Y. Sh 博士の学術的および実験的資格を証明するものです。マトロス博士は、ロシアのノボシビルスクにある非定常触媒プロセス部門の休職中のディレクターです。触媒研究所は、旧ソ連全体で最もよく知られ、高く評価されている触媒研究所であり、マトロス博士は間違いなく、国際的に最もよく知られている研究者および代表者の一人です。触媒反応工学の分野での彼の多くの業績の中で、私は、現在「マトロス反応器」コンセプトと呼ばれている、周期的な流れの反転を伴う固定床反応器の動的操作に対する彼の貢献が最も大きいと考えています...”

以下は、マトロスの科学的および応用的な重要性に関する出版物の参考文献です。

• 「化学反応器における熱再生の利用は、主にマトロスとボレスコフの先駆的な研究のおかげで、1980年代から復活を遂げてきました。マトロスと仲間の洞察力は、熱再生の原理と逆流反応器の触媒固定床を組み合わせ、この技術の有効性が10～100℃の範囲で断熱温度上昇を示す希薄ガス反応システムに最適であることを認識したことでした。」^[16]
• 「コリオスらによる最近のレビュー（2000年）では、1980年代にその科学的理解を深め、産業規模までその可能性を実証し、その原理を世界中に伝えたマトロスとその同僚たちに功績が認められている（例えば、マトロス、1989年を参照）。彼らの先駆的な研究に基づいて、他の研究者によって多くの応用が研究されてきた。例えば、（i）SO2の酸化_（例えば、ホンら、1997年、シャオら、1999年）、（ii）廃空気の処理（例えば、アイゲンベルガーとニーケン、1988年、サプンジエフら、1993年、チャオキら、1994年、ヴァン・デ・ベルドら、1994年、ヴァン・デ・ベルドとウェスタータープ、1996年、1997年、ズーフレとトゥレク、1997a、b;ナイダムとファン・デル・ゲルド、1997年、1999年。 Cittadini et al.、2001;サロモンズら、2004年。 Kushwaha et al., 2004)、(iii) メタノールの合成 (例、Vanden Bussche et al., 1993)、および (iv) 無水フタル酸製造のための o-キシレンの酸化 (Quinta Ferreira et al., 1999) ^。
• 「FUSOのいくつかの技術の中で、充填床触媒反応器の両端間での原料導入の周期的な交互導入、いわゆる逆流操作（RFO）に特別な注意が払われており、その利点はMatros（1990）によって列挙されている。」^[18]
• 「流れの方向を変えることは、10年前にマトロスがSO2の酸化に提案した_（マトロス、1986年）。逆流反応器は、特に従来の固定反応器では自己熱反応を維持するには熱が少なすぎるさまざまな化合物の触媒酸化や、発熱反応の熱を効率的に回収することが極めて重要なプロセスで、実際にますます使用されるようになっている。関連文献は豊富にあるが、ここでは、逆流反応器の概念の説明と理論的背景の両方を提供するマトロス（1989年）の基本モノグラフについて言及する。」^[19]
• 「最近、マトロスと同僚の先駆的な研究から、周期的な流れの逆転による触媒反応器の周期的操作に大きな関心が集まっている。」^[20]
• 「RFRは過去30年間に広範囲に研究されてきました。マトロスらのグループはRFR研究の先駆者であり、最初にSO2酸化に適用され_、他の反応も研究してきました...」^[21]

1993年にマトロスはマトロステクノロジーズ社（MT）という科学コンサルティング会社を設立し、逆流反応器の概念に基づいたさまざまな触媒プロセスの開発で認知度を高め、有名になりました。^[22] 2008年にMTは次の2つの賞を受賞しました。

• 環境保護庁2007年クリーンエア優秀賞：半導体産業におけるVOCの除去における操作改善のための触媒材料の使用^[23]
• 大気汚染物質の排出削減を目的としたテキサス・インスツルメンツ社との革新的なクリーンエアパートナーシップに対してテキサス環境優秀賞受賞。^{[24]テキサス・インスツルメンツ社（TI）とマトロス・テクノロジーズは}、揮発性有機化合物（VOC）の大気汚染物質の排出を削減する新しい方法を発見し、同時に燃料使用量と窒素酸化物の排出も削減しました。VOCと窒素酸化物は、呼吸器系に有害な影響を及ぼす可能性のある大気汚染物質である地上オゾンの形成に寄与しています。

「ユリイ・マトロス創立80周年」ボレスコフ触媒研究所SB RAS。 2017 年 9 月 16 日。http://en.cataracy.ru/news/detail.php?ID=32213

「正直な戦い。ユリイ・マトロスの人生と運命。第1話。」2023年11月12日。https://www.youtube.com/watch?v=dzXvkDkjcA4

「正直な戦い。ユリイ・マトロスの人生と運命。第2話。」2023年11月12日。https://www.youtube.com/watch?v=ly79vPmMGG0

マトロス氏の業績と科学活動は、40 件を超える特許、著者または共著者である 300 件の出版物、著者である 5 冊の書籍、共著者の有無にかかわらず編集長を務めている 7 冊の書籍に反映されています。

• ゆう。 Sh. Matros、Nestatsionarnye Protsessy v Kataliticheskikh Reaktorakh [触媒反応器の非定常プロセス]、ノボシビルスク: 「Nauka」、1982 (ロシア語と中国語 (1984))
• ゆう。 Sh.マトロス、Kataliticheskie Prochessy v Nestatsionarnykh Usloviiakh [不安定な条件下での触媒プロセス]、ノボシビルスク: 「Nauka」、1987 (ロシア語)
• Yu. Sh. Matros, 触媒反応器における非定常プロセス、Elsevier、アムステルダム-オックスフォード-ニューヨーク-東京、1985年。
• Yu. Sh. Matros, 非定常状態条件下での触媒プロセス、Elsevier、アムステルダム-オックスフォード-ニューヨーク-東京、1989年。^[6]
• ゆう。 Sh. Matros、AS Noskov、VA Chumachenko、Kataliticheskoe Obezvrezhivanie Otkhodiashchikh Gazov Promyshlennykh Proizvodstv [工業生産における廃ガスの触媒中和]、ノボシビルスク: 「Nauka」、1991 (ロシア語)。

• 触媒における非定常状態プロセス：1990 年 6 月 5 ～ 8 日、オランダのユトレヒト VSP.- および日本の東京で開催された国際会議の議事録。
• Ekologiia I Kataliz [生態学と触媒]、ノボシビルスク：「Nauka」、1990年。
• Matematicheskoe Modelirovanie Kataliticheskikh Reaktorov [触媒反応器の数学的モデリング]、ノボシビルスク: 「Nauka」、1989 年。
• Rasprostranenie Teplovykh Voln v Geterogennykh Sredakh [異種環境における熱波の伝播]、ノボシビルスク：「ナウカ」、1988 年。
• 触媒における非定常状態プロセスに関する第 3 回国際会議の議事録。ロシア、サンクトペテルブルク、# 28、1998 年 6 月～7 月。化学工学科学。ペルガモン、第 54 巻、# 20、1999 年。

• Yurii Sh. Matros、Grigori A. Bunimovich、および Katherine Fry、「再生熱酸化装置におけるエネルギー削減のための触媒の使用、ケース スタディ」、AWMA 年次会議の議事録、オレゴン州ポートランド、2008 年。
• K. Gosiewski、Yu. Sh. Matros、K. Warmuzinski、M. Jaschikc、および M. Tanczykc、2008。逆流反応器における希薄メタン-空気混合物の均一燃焼と触媒燃焼、化学工学科学、63、5010-5019
• GA Bunimovich および Yu. Sh. Matros、2010、「再生酸化装置におけるエネルギーの節約」、化学工学、2010 年 3 月、26-32 ページ
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• ユーリ・マトロス：産業における非定常触媒プロセス
• 触媒における非定常状態プロセスに関する会議、「USPC-3」、サンクトペテルブルク、1998 年。
• 正直な戦い。ユリ・マトロスの人生と運命。第1話。
• 正直な戦い。ユリ・マトロスの人生と運命。第2話。

• ユーリ・シャエヴィッチ・マトロス死去