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表面化学:开始更多涉及液体表面

已有 3700 次阅读 2007-10-30 19:27 |个人分类:催化资源收藏

表面化学:开始更多涉及液体表面
 
 
    半个多世纪以来,表面科学一直用于研究固体表面结构,电子和吸附反应已经取得了丰硕的成果。比较而言,液体表面的研究却是寥寥无几。原因有三方面;一是液 体中的原子或分子比固体中更加活跃,更顽皮;二是很多表面科学的分析技术是在超高真空条件下应用的,而液体的蒸汽压很高,很容易破坏超高真空条件;三是很 多液体是不导电的,而大多数的表面分析技术要求样品是导电的。不过近来由于分子束、低温技术以及化学方法的应用和建立,人们已经开始涉足含有液体表面的体 系。 

  含有液体的界面体系在很多应用领域都有重大意义:液体电化学,地下水污染处理,相转移催化,萃取分离,生物体系,医用材料,纳米材料合成等等。 

    我国表面化学研究开始较早。 

  我国也是较早开始催化和表面化学研究的国家之一。其研究历史可以追溯到上世纪30年代。1933年,我国科学家张大煜在获得德国德累斯顿工业大学博士 学位后,回国开创和发展胶体化学和表面化学的研究。从50年代初开始,他致力于工业上广泛使用的催化剂担体研究,结合水煤气合成石油的钴催化剂和合成氨催 化剂的催化性能研究,逐步建立了物理吸附、化学吸附等一系列研究方法,提出了表面键理论的设想,并以此为指导,研制成功了合成氨新流程的3个催化剂,在当 时达到了国际先进水平。 

  其中在表面化学研究方面特别值得一提的是已经故世的原大连化物所郭燮贤院士和原复旦大学的邓景发院士的工作。郭燮贤在基础研究方面先后提出了表面“空 位”对吸附和催化反应作用的概念,以及氢和一氧化碳活化吸附方面的“易位吸附”和“协同机理”的新概念等。邓景发自行设计、组装了多种近代能谱仪,在国内 较早建成了一个从分子水平研究表面吸附和催化过程的表面催化实验室,系统开展了银系列催化剂的基础理论研究。
文章来自:中国催化剂网
文章作者:webmaster

人物简介链接:
张大煜介绍本人博文已经有所介绍
见http://sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=9706

燮贤院士简介

郭燮贤,浙江省杭州市人,1925年2月生,卒于1998年6月4日。中国科学院大连化学物理研究所研究员,1980年当选为中国科学院院士。

郭 燮贤同志几十年来一直从事催化化学领域的研究,取得了丰硕成果。他负责的合成油七碳馏分脱氢环化制甲苯催化剂研制,获中科院科学三等奖;承担的“铂重整及 多金属重整”项目,获原石油部优秀成果一等奖;承担合成氨原料净化催化剂的研制(已工业化),使生产从国外的四十年代水平提高到当时的先进水平,获 1978年全国科学大会奖。他在基础研究方面先后提出了烷烃芳烃化半氢化根机理;表面“空位”对吸附和催化反应作用的概念;烃类异构化和氢解反应的类三元 环机理及VIII族金属/TiO2催化剂金属担体强相互作用;氢和一氧化碳活化吸附方面的“易位吸附”和“协同机理”的新概念等。1985年他率先组建了 “催化基础国家重点实验室”使我国在催化领域形成一支基础坚实、思想活跃、实力雄厚的科技队伍,从而推动了我国催化研究向更高水平发展。在国内外发表学术 论文百余篇,培养研究生50余名。


    邓景发(1933—2001)祖籍广东番禺,生于上海。1955年复旦大学化学系毕业,1959年复旦大学化学系研究生毕业留校任教。1984年晋升为教 授,同年被国务院学位委员会批准为物理化学学科博士生导师。1986年获国家级有突出贡献专家称号。1989年被评为全国教育系统劳动模范,获人民教师奖 章。1990年获全国高等学校先进科技工作者金马奖牌。1991年获政府特殊津贴,同年载入英国世界名人录。1995年当选为中国科学院院士。出版专著有 《物理化学》、《物理化学学习指导》、《催化作用原理导论》等,在国内外杂志发表论文183篇。
邓景发:生活需要催化剂
   
 
     邓景发物理化学家。1955年上海复旦大学化学系毕业。现为复旦大学化学系教授、博士生导师。中国科学院院士(化学部)。首先在国内研制成电解银催化剂用 于甲醇制甲醛的工业生产。自行设计、组装了多种近代能谱仪,在国内较早建成了一个从分子水平研究表面吸附和催化过程的表面催化实验室,系统开展了银系列催 化剂的基础理论研究。研究出环戊烯一步催化合成戊二醛,突破了国外专利必须用无水体系的限制,为碳五馏分的利用开拓了新的领域,已获国家专利。
    不是一家人
    院士邓景发是研究催化剂的,那些催化剂通常作用于各种化学反应之间。而在生活中,他自己则成了一道笑声“催化剂”,作用在周围的人群之间。在他的身边,聚集了一群有追求并快乐的人们。他的家庭就是这样一个奇特的组合。
    邓景发的老伴九年前过世了,女儿已出嫁,我想象一个人的家也许会冷清而寂寞。然而当我刚踏进邓景发家门的时候,我便听见了屋里不时传出的小男孩欢快的叫声和七嘴八舌的说话声。邓景发说,这是女儿、外孙及他学生胡建国一家在玩。
    这是个欢乐的大家庭,共六口人,虽然没有血缘关系,但他们一起共同生活了11年。
    11年前,老家在绍兴农村、单身住在学校宿舍的胡建国之子患了肾病,到上海治疗,生活极为困难。邓景发闻讯后对他说,你和我们一起住吧,这样你可 以省点开支,而且还可以给孩子烧点好吃的。这一住就是11年,期间胡建国的妻子常往返老家和上海之间照顾孩子,每次都住在邓家。
    邓景发的房子变动过几次,每次邓景发都对建国说,我家房子大,人又少,大家就住在一起吧。分两处住,大家都一样要开伙,还不如合在一块吃,省事省力。
    推开书房门,迎面是两张面对面的书桌。邓景发指着那张略小的书桌说,这是孩子(学生之女)用的,暑假她住在这里和我合用一个书房,我们是面对面办 公。说着,邓景发又转身指着书架说,这些书是孩子们看的,虽然我很喜欢看小说,但现在实在太忙,没办法一口气看完一本长篇小说了,一些短篇的看看还行。以 前我读书的时候,还曾是复旦大学话剧团团长呢。我喜欢表演话剧,比如《雷雨》什么的。
    胡建国的女儿剪着一个男孩头,在一边腼腆地笑着,穿着“华东理工大学”的T恤衫。邓景发慈爱地拍拍她的脑袋说,明天你要回校住了,我要少一个伴了。我爱实验室
    邓景发的家里有一间“绿色会客厅”,窗台上十几盆绿色植物排成了一道绿墙,一边靠墙放着一大缸热带鱼,几十条大小不一、色彩斑斓的热带鱼在水中彩 灯的照耀下欢快地游着。邓景发说,这些花花草草都是女儿和胡建国的儿子胡学迅专为他种养的,让他累了的时候看看它们休息放松。“眼睛不停地跟着鱼转,可以 防止老年痴呆症。”邓景发很开心地笑,对女儿和学生的孝心,全盘接收。
    随和的老邓不是一个传统封建的家长,他把家交给了女儿打理,从摆设到布置,他都听女儿的,因为对于他来说,时间呆得最长的那个家是在复旦大学的化 学楼里。那里有他花费了多年心血建立起的表面化学和催化实验室。暑假里,邓景发每天都去实验室工地转,现场指挥装修工人,大到实验室内部的整体安排、实验 仪器的摆放,小到每张实验桌的式样。凡是与实验室有关的一切,他都事无巨细地过问。而三年前,家里装修时,每个房间的家具样式、布置都是女儿说了算的。
    站在初具规模、宽敞明亮的新实验室里,邓景发自豪地说:“我们这个实验室投资了近千万元,可以说比国外一些实验室毫不逊色。”现在每个实验室均由 4名学生共用,每人都有单独的实验桌。同时实验室还配备了几台目前世界上最先进的表面分析仪。这些仪器的大部分零件是由实验室自行设计后委托国内相关厂家 加工制造的。邓景发为了这个面貌焕然一新的实验室,累得躺倒了。
    催化的路还很长邓景发说起自己从事催化剂领域的研究,还有一个小故事。70年代,他带着学生在工厂边劳动边进行教学时,工人对他说,我们现在生产 甲醛用的浮石银催化剂不仅甲醛的产率不高,而且在用硝酸处理浮石时易被灼伤,而国外是用电解银催化剂生产甲醛的,你能替我们研究电解银吗?
    邓景发看到了实际工作对催化剂的需求,开始了催化化学的研究。通过廿余年的努力,邓景发领导的小组在国内最早研制成电解银催化剂,并用于甲醇制甲 醛、乙醇制乙醛、丁醇制丁醛、乙二醇制乙二醛等工业生产,达到国际先进水平,其中仅甲醇制甲醛一项,年赢利就达数千万元,用电解银催化剂生产乙二醛,具有 自主知识产权,是首创性的工作。
    最近,邓景发的研究室与上海焦化公司成立了催化研究中心,专门研究处理炼焦过程产生的煤气。因为到2004年时,因“西气东输”工程的完工,上海 将全面使用天然气,原来炼焦产生的煤气和氢气将不再需要而成为“废物”。这个研究中心的工作就是希望能将这些“废物”用作原料,制成国家急需的产品。


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