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張大煜
物理化學(xué)家
張大煜（1906年1月15日—1989年2月20日），出生于江蘇江陰，物理化學(xué)家、中國催化科學(xué)的先驅者之一，中國科學(xué)院院士，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員、第三任所長(cháng)。
張大煜早年從事膠體化學(xué)和表面化學(xué)的研究；20世紀50年代初開(kāi)展對石油、頁(yè)巖油和煤的加工工藝和化學(xué)基礎研究；領(lǐng)導了催化、色譜、化學(xué)激光和化學(xué)工程等領(lǐng)域的科學(xué)研究。
基本信息
| 外文名 | Ta yu Chang |
| 出生日期 | 1906年1月15日 |
| 去世日期 | 1989年2月20日 |
| 國籍 | 中國 |
| 性別 | 男 |
展開(kāi)
人物生平
1906年1月15日，張大煜（字：任宇）出生于江蘇省江陰縣長(cháng)涇鎮。中學(xué)畢業(yè)以后，考入南開(kāi)大學(xué)，后轉清華大學(xué)。
1926年，張大煜和清華大學(xué)、中央大學(xué)、交通大學(xué)等校學(xué)生發(fā)起組成大地社，該社由翟鳳陽(yáng)負責，成員有葛春林、袁翰青、張大煜等十余人，他們經(jīng)常探討如何“工業(yè)救國”和“科學(xué)救國”，并多次參加學(xué)生運動(dòng)，為清華脫離外交部管轄，從留美預備學(xué)校轉為正式大學(xué)起到了一定作用。
1929年，張大煜于清華大學(xué)畢業(yè)，同年考取了公費留學(xué)德國和美國，他把留學(xué)美國的名額讓給了同學(xué)，自己赴德國德累斯頓大學(xué)學(xué)習膠體與表面化學(xué)。
1933年，獲工學(xué)博士學(xué)位?；貒院笤谇迦A大學(xué)任教，歷任講師、教授。
1937年，抗日戰爭爆發(fā)，張大煜從北平到長(cháng)沙，又從長(cháng)沙輾轉到昆明在西南聯(lián)大任教并兼任中央研究院化學(xué)所研究員。從基礎研究轉向石油、煤炭方面的技術(shù)科學(xué)研究，以期為抗日勝利貢獻力量，當時(shí)曾嘗試過(guò)從植物油制造重要國防物資并開(kāi)展了將煤煉制成汽油的方法。他利用云南豐產(chǎn)的褐煤，在昆明附近宜良滇越線(xiàn)上建立了一個(gè)從褐煤低溫干餾提煉汽油的小型實(shí)驗工廠(chǎng)（利滇化工廠(chǎng)），邊實(shí)驗邊生產(chǎn)，歷盡千辛萬(wàn)苦煉出了油。但在人力、物力、設備和經(jīng)費等方面困難重重，終于被迫停辦。張大煜“工業(yè)救國”的嘗試遭到了挫折，但為他后來(lái)創(chuàng )建中國第一個(gè)石油煤炭化學(xué)研究基地提供了最初的經(jīng)驗。
1945年，抗日戰爭勝利后，張大煜從昆明到上海，任交通大學(xué)教授兼北京清華大學(xué)化工系主任，講授工業(yè)化學(xué)和膠體化學(xué)，在極端困難的條件下，還開(kāi)展了一些研究工作。留學(xué)回國十余載的經(jīng)歷，使他思想處于彷徨之中，他親眼看到知識分子在舊中國不可能實(shí)現富國強民的理想。
1949年，大連大學(xué)創(chuàng )辦初期，被聘為大連大學(xué)化工系主任，同時(shí)擔任大連大學(xué)科學(xué)研究所（后改名為東北科學(xué)研究所大連分所）研究員、副所長(cháng)。
1952年，該所劃歸中國科學(xué)院領(lǐng)導，并先后更名為工業(yè)化學(xué)研究所、石油研究所、大連化學(xué)物理研究所，他一直擔任所長(cháng)。
1953年，在所長(cháng)張大煜和燃料工業(yè)部的積極倡議下，成立了液體研究委員會(huì )，張大煜任主任委員。
1954年，工業(yè)化學(xué)研究所再次更名為“中國科學(xué)院石油研究所”，同時(shí)成立“中國科學(xué)院煤炭研究室”，由蘇恒任書(shū)記，張大煜任所長(cháng)兼煤炭室主任。
1960年，張大煜在上海召開(kāi)的中國科學(xué)院學(xué)部大會(huì )上作了《多相催化研究中的表面鍵理論研究》的學(xué)術(shù)報告。
1962年，中國科學(xué)院石油研究所改名為大連化學(xué)物理研究所。
1977年，張大煜調任中國科學(xué)院感光化學(xué)所任顧問(wèn)兼第一屆學(xué)術(shù)委員會(huì )主任，同時(shí)兼任大連化學(xué)物理研究所顧問(wèn)。
張大煜曾任清華大學(xué)教授、化工系主任，中央研究院化學(xué)研究所研究員，交通大學(xué)教授。1949年后任大連大學(xué)工學(xué)院（現大連理工大學(xué)）教授、化工系主任，中國科學(xué)院工業(yè)化學(xué)研究所、石油研究所、大連化學(xué)物理研究所研究員、所長(cháng)、顧問(wèn)，中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所、山西煤炭化學(xué)研究所所長(cháng)。
主要成就
科研成就
50年代初期，張大煜緊密?chē)@國民經(jīng)濟恢復和建設需要的重大課題開(kāi)展工作，在中國天然石油資源尚未開(kāi)發(fā)的情況下，他組織和發(fā)展了中國水煤氣合成液體燃料、頁(yè)巖油加氫、汽油餾分環(huán)化制甲苯等研究，取得杰出成績(jì)，有些成果達到當時(shí)的世界先進(jìn)水平。在完成國民經(jīng)濟重大研究課題的同時(shí)，張大煜也很重視基礎研究，50年代初期開(kāi)始，他就致力于工業(yè)上廣泛使用的催化劑擔體研究，結合水煤氣合成石油的鈷催化劑和合成氨催化劑的催化性能研究，逐步建立了物理吸附、化學(xué)吸附等一系列研究方法，并且提出了表面鍵理論的設想，并以此為指導，研制成功了合成氨新流程3個(gè)催化劑，超過(guò)了國內外同類(lèi)催化劑的水平。通過(guò)實(shí)踐，培養和建立起一支學(xué)科配套，有解決綜合問(wèn)題能力的催化科學(xué)隊伍。隨著(zhù)國家建設對科學(xué)事業(yè)發(fā)展的需要，張大煜在研究所的布局和發(fā)展上，及時(shí)提出了建議。經(jīng)中國科學(xué)院批準，先后于1958年和1960年從石油研究所抽調科技力量，建立了蘭州石油研究所和太原煤炭化學(xué)研究所，他兼任這兩個(gè)所的所長(cháng)，為促進(jìn)內地科學(xué)事業(yè)的發(fā)展作出了貢獻。
早年從事膠體化學(xué)和表面化學(xué)的研究，抗日戰爭時(shí)期曾在云南宜良創(chuàng )辦利滇化工廠(chǎng)從事褐煤低溫干餾。50年代初在中國天然石油匱缺之時(shí)，組建起第一個(gè)石油研究所，開(kāi)展對石油、頁(yè)巖油和煤的加工工藝和化學(xué)基礎研究。由他指導的合成油七碳餾分環(huán)化制甲苯和水煤氣催化合成液體燃料兩項研究成果，分別獲1956年中國科學(xué)院科學(xué)獎金三等獎。60年代組建了蘭州石油研究所和山西煤炭研究所，促進(jìn)了內地科學(xué)事業(yè)發(fā)展。領(lǐng)導催化、色譜、化學(xué)激光和化學(xué)工程等領(lǐng)域的科學(xué)研究，促進(jìn)了中國石油煉制、石油化工、化肥工業(yè)、高能燃料等方面的進(jìn)步；組織領(lǐng)導合成氨原料氣凈化新流程的研究開(kāi)發(fā)，達到了當時(shí)國際先進(jìn)水平，提供了科研與生產(chǎn)部門(mén)合作攻關(guān)的重要經(jīng)驗。還提出了表面鍵催化理論見(jiàn)解，推動(dòng)了催化化學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)等學(xué)科的發(fā)展。
早在中華人民共和國成立前，張大煜即對催化過(guò)程深感興趣，在國民經(jīng)濟恢復時(shí)期，石油研究所內主要接受應急任務(wù)，基礎工作還相當薄弱，他當時(shí)親自兼任一個(gè)課題組長(cháng)，從物理吸附開(kāi)始逐步開(kāi)展有關(guān)催化基礎研究，首先利用日本人留下的一些玻璃活塞和真空泵，建立了國內最早的兩套BET真空吸附裝置，又專(zhuān)門(mén)請玻璃細工劉興信（后來(lái)任副總工程師，成為玻璃吹制技術(shù)專(zhuān)家）來(lái)所工作。在國內首先試制成功了真空活塞、石英彈簧以及高真空擴散泵。1955年制成壓入水銀測孔儀，配合其它大型儀器的建立，初步具備了催化基礎研究條件。1953年開(kāi)始催化劑物性的測定；以后又進(jìn)一步開(kāi)展了催化反應機理和動(dòng)力學(xué)的研究，在工業(yè)催化劑載體的物理化學(xué)結構對催化劑活性關(guān)系研究中發(fā)現載體（如硅膠、氧化鋁、活性碳、硅藻土等）對催化劑有重要影響。1955年，在鈷催化劑制備中發(fā)現鈷硅復合物含量不同時(shí)會(huì )強烈地影響催化劑的還原和空隙結構。由于水煤氣合成反應受擴散控制，因而孔結構會(huì )強烈影響催化劑的活性、熱穩定性和壽命，從而提出了催化劑制備時(shí)對孔隙結構的控制問(wèn)題。在此基礎上還研究了水煤氣合成熔鐵催化劑的還原和生成孔隙結構問(wèn)題，1957年開(kāi)始化學(xué)吸咐的研究，在上述鈷催化劑上闡明了氫氣、一氧化碳吸附與反應性能間的關(guān)系。此外還從化學(xué)吸附等壓線(xiàn)等實(shí)驗事實(shí)出發(fā)歸為甲、乙、丙三種吸附類(lèi)型，討論了表面不均一性所產(chǎn)生的能量圖譜，并推論丙型吸附可能與反應活性的關(guān)系密切，加上以后大量催化實(shí)驗事實(shí)的積累和對文獻中日益增多的數據的總結，逐漸形成“表面鍵”理論。催化反應特點(diǎn)，在于至少反應物之一與催化劑表面發(fā)生了作用而形成“化學(xué)吸附鍵”，此鍵在本質(zhì)上與化學(xué)鍵相同，而又區別于一個(gè)分子內的化學(xué)鍵。由于催化劑表面所固有的或誘生的不均一性所形成的表面鍵在鍵角、鍵長(cháng)與鍵能上會(huì )有很大的不同，從而形成一個(gè)表面鍵譜圖。強表面鍵是弱表面鍵存在的基礎，不強不弱的鍵在反應中起主要作用，較弱和較強部分都困難于活化而不易發(fā)生反應。如何得到表面鍵譜圖以預言催化劑活性，這是表面鍵理論要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。1062年組織開(kāi)展這一工作時(shí)，微觀(guān)的表面測試工具，有的尚在初期應用階段（如紅外光譜），有的仍在研制（如各種能譜儀），因而測量表面鍵譜尚有困難。當時(shí)，一方面是從表面振子模型出發(fā)，從理論上分析表面覆蓋度對催化反應的影響，同時(shí)測量在反應條件下表面的真正覆蓋度，從而設法求得在這種覆蓋度下表面鍵能；另一方面研究吸附等壓線(xiàn)的規律，試圖以等壓線(xiàn)的某些特征判斷表面覆蓋度與反應之間的關(guān)聯(lián)，研究吸附熱與表面鍵的聯(lián)系。從表面振子模型出發(fā)，推出了吸附等壓線(xiàn)上極大處溫度與催化劑德拜溫度接近。在實(shí)驗上進(jìn)行了鐵、鎳等催化劑的一系列等壓線(xiàn)的測定，包括與吸附和混合吸附等壓線(xiàn)；第三方面是反應機理的研究，如甲酸分解機理隨表面鍵強弱的變化而不同。在鎳催化劑上乙烯加氫機理研究中，探討預吸附氧對表面鍵的影響。當時(shí)還進(jìn)行了鉑、鎳催化劑上吸附一氧化碳的紅外光譜研究，以期從微觀(guān)角度接近表面鍵問(wèn)題，1964年后他又提出了表面振子模型如何發(fā)展，覆蓋度與表面鍵有什么規律，如何溝通催化劑微觀(guān)和宏觀(guān)的表征參數等比較深入和具有吸引力的研究課題?！拔幕蟾锩睍r(shí)強調應用研究，停止研究“表面鍵”后，張大煜承擔了合成氨原料氣凈化新流程3個(gè)催化劑攻關(guān)任務(wù)并任組長(cháng)，經(jīng)過(guò)研究所和化工設計、生產(chǎn)部門(mén)的大力協(xié)作，發(fā)揮催化基礎積累的作用，不到一年，就研制成功了3個(gè)高效催化劑并在工業(yè)上迅速推廣，為中國合成氨工業(yè)的技術(shù)改造做出了重大貢獻，被國家經(jīng)委、科委譽(yù)為協(xié)作攻關(guān)成功的典范。
科學(xué)組織工作中的遠見(jiàn)卓識
張大煜十分重視從實(shí)際中提出應用性很強的課題，也安排必要和可能的基礎研究。在集中力量開(kāi)展石油化學(xué)的研究中帶動(dòng)了催化和色譜兩門(mén)學(xué)科的發(fā)展，并在國內形成了自己的特色，為后來(lái)的發(fā)展奠定了良好基礎。1957年科學(xué)院黨組書(shū)記張勁夫去該所檢查工作，總結了“任務(wù)帶學(xué)科”的經(jīng)驗并在全院推廣。早在1956年制定12年科學(xué)技術(shù)發(fā)展遠景規劃時(shí)，周恩來(lái)總理一再提出科學(xué)院要十分注意基礎研究，建國10年來(lái)，張大煜在完成應用研究任務(wù)過(guò)程中一再感到基礎研究是一個(gè)薄弱環(huán)節，此時(shí)產(chǎn)業(yè)部門(mén)石油化學(xué)研究隊伍業(yè)已成長(cháng)，為避免研究工作中的重復，并提高研究水平，1960年，張大煜提出了表面鍵理論，以加強基礎研究。1961年11月，大連石油研究所正醞釀改名為化學(xué)物理所時(shí)，所內一度思想比較混亂。張大煜和當時(shí)的所黨委書(shū)記白介夫一起，在發(fā)揚民主、集思廣益的基礎上，明確了化學(xué)物理所的方向和任務(wù)、主要發(fā)展的科學(xué)領(lǐng)域（催化、色譜、燃燒和動(dòng)力學(xué)，金屬有機、化工和物質(zhì)結構組成綜合的研究力量和建立強有力的技術(shù)系統），并制定出化物所的長(cháng)遠規劃，這對化物所成立后的建設和發(fā)展起了十分重要的作用。在此期間，張大煜總結出科學(xué)組織工作中的6大關(guān)系①處理任務(wù)和學(xué)科的關(guān)系，以任務(wù)帶學(xué)科，學(xué)科的發(fā)展促使為國家解決更多更大的任務(wù)；②挑選任務(wù)和課題應以國家“最重要”的為前提，本著(zhù)我們“最合適”的尺度，嚴肅靈活地挑選；③“趕與超”、“遠與近”、大與小”等關(guān)系；④集中與分散的關(guān)系；⑤學(xué)術(shù)民主與學(xué)術(shù)領(lǐng)導兩方面的統一關(guān)系，就是領(lǐng)導、專(zhuān)家、群眾三結合；⑥處理專(zhuān)業(yè)研究和設計、生產(chǎn)單位的關(guān)系。在蓬勃開(kāi)展工業(yè)學(xué)大慶的群眾運動(dòng)中，化物所進(jìn)入了一個(gè)空前的全盛時(shí)期，1966年初被中國科學(xué)院和中共中央東北局樹(shù)為大慶式的“紅旗單位”。郭沫若院長(cháng)和國家科委韓光等領(lǐng)導都曾到化物所進(jìn)行考察。郭沫若還寫(xiě)了《水調歌頭》一闕以示嘉勉，其下闕云：“出成果，驅虎豹，御熊羆，趕超任務(wù)，重擔爭挑樂(lè )莫支。攻破尖端堡壘，滿(mǎn)足國民經(jīng)濟，接力把山移，永蓄愚公志，長(cháng)頌冬云詩(shī)?！闭攺埓箪蠋ьI(lǐng)化物所全體職工奮發(fā)圖強，攀登科學(xué)高峰之時(shí)，“文化大革命”開(kāi)始了，化物所的科研人員受到了摧殘，科研工作受到了破壞。張大煜被迫停止參加科研工作，但他堅信烏云終會(huì )過(guò)去，1972年，他獲得“解放”。當時(shí)，他獲悉美國科學(xué)家發(fā)明了丙烯氨氧化催化劑，在此啟發(fā)下，1973年他提出了建立“催化劑庫”的建議，組織力量對國內外各種類(lèi)型的工業(yè)催化劑開(kāi)展規律性的研究。這個(gè)建議得到研究人員和中國科學(xué)院領(lǐng)導的支持。他還寫(xiě)成國外工業(yè)催化劑的研制中“理論走在前頭”的成功的10例提綱，意在科研人員中引起學(xué)術(shù)討論，以改變當時(shí)科研工作的混亂局面，加強學(xué)科建設和基礎研究。1973年，他又受到“四人幫”的反復批判，身心受到了嚴重的摧殘，“催化劑庫”的設想也隨之夭折。1976年10月，“四人幫”打倒以后。張大煜以十分欣喜的心情迎接新的工作，他回憶道：“我深深慶幸這是中國人民的第二次解放，10余年來(lái)的經(jīng)歷，雖然我在家庭和身心兩方面都受到很大的損害，但我們要以春蠶吐絲的精神，有一分熱發(fā)一分光，在有生之年為黨為人民多做一點(diǎn)力所能及的事情，為祖國的現代化貢獻力量?！睆埓箪贤砟赀€熱情支持開(kāi)展新的科學(xué)領(lǐng)域的研究，如磁場(chǎng)對化學(xué)反應影響等基礎研究，他看到膠體界面科學(xué)在三次采油中的重要作用，熱情關(guān)心并支持強化采油中界面現象這一新的研究領(lǐng)域的開(kāi)拓，直到他病逝之前，仍然為恢復和發(fā)展表面鍵的研究而嘔心瀝血。(作者：俞稼鏞)感謝葛春霖、段超人、張豐胄、陳榮、莊叔賢先生提供有關(guān)資料和素材以及李宗琦、王之玉、王涵慧、趙濉在撰稿中的協(xié)助。
?學(xué)術(shù)論著(zhù)
張大煜在膠體化學(xué)、吸附和催化作用、催化劑研究、水煤氣合成、表面化學(xué)研究等方面發(fā)表過(guò)學(xué)術(shù)論文30余篇。
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人才培養
張大煜特別關(guān)心培養新生力量，對青年循循善誘、嚴格要求，不斷提高他們的學(xué)術(shù)研究水平，使研究室成為學(xué)術(shù)空氣濃厚、工作勤奮的研究集體。
榮譽(yù)表彰
1955年張大煜被選聘為中國科學(xué)院學(xué)部委員
社會(huì )任職
時(shí)間 | 擔任職務(wù) |
—— | 中國化學(xué)會(huì )第二十屆理事會(huì )副理事長(cháng) |
第一、二、三屆全國人大代表 | |
第五屆全國政協(xié)委員 | |
中國民主同盟中央委員 | |
《燃料化學(xué)學(xué)報》主編 |
個(gè)人生活
“文化大革命”時(shí)期，張大煜遭到迫害，身心受到嚴重摧殘，抑郁成疾。但是，就在這樣重重壓力下，他仍多次要求開(kāi)展磁場(chǎng)對化學(xué)反應影響的研究，不斷提出建立催化劑庫等發(fā)展催化科學(xué)的新建議，堅持為科學(xué)獻身。
人物評價(jià)
張大煜早年從事膠體和表面化學(xué)以及人造燃油的研究；在大慶油田開(kāi)發(fā)以后，組織了石油煉制、石油化工、高能燃料、色譜、激光和化工過(guò)程的研究；組建了中國第一個(gè)石油、煤炭化學(xué)的研究基地，并為中國培育了幾代研究人才。晚年仍關(guān)注石油工業(yè)有重要影響的強化采油中界面現象新領(lǐng)域的開(kāi)拓。
張大煜培植了嚴謹的優(yōu)良學(xué)風(fēng)，并為創(chuàng )建界面與光催化研究室，強化采油界面現象研究等新學(xué)科領(lǐng)域的開(kāi)拓做出了貢獻。張大煜學(xué)識淵博、治學(xué)嚴謹，謙虛和藹，待人寬厚，善于發(fā)揮他人之長(cháng)，深受同行們的崇敬，在學(xué)術(shù)界享有很高的威望。他在組織和發(fā)展中國的人造石油、石油煉制、催化科學(xué)、化肥工業(yè)、化學(xué)工程、色譜、激光和相應的理論研究等方面都有貢獻。
張大煜為中國科研事業(yè)、教育事業(yè)和中國第一個(gè)石油化學(xué)和煤炭研究基地的創(chuàng )建與發(fā)展傾注了全部心血，做出了卓越貢獻。曾倡辦《催化學(xué)報》，是中國開(kāi)創(chuàng )催化反應和催化劑研究的科學(xué)家之一。
后世紀念
2016年4月，大連理工大學(xué)與中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所舉行“張大煜學(xué)院”揭牌儀式，大連理工大學(xué)校長(cháng)郭東明院士和大連化物所所長(cháng)張濤院士分別代表雙方為“張大煜學(xué)院”揭牌，張大煜學(xué)院將打通本科、碩士和博士研究生的培養界限，建立8年制的創(chuàng )新人才培養新機制。
參考資料
[1]
【光明網(wǎng)】大連理工大學(xué)與大連化物所舉行“張大煜學(xué)院”揭牌儀式-大連理工新聞網(wǎng) · 大連理工大學(xué)[引用日期2021-09-16]
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張青蓮
原中國質(zhì)譜學(xué)會(huì )首屆理事長(cháng)
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