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  • 黃春輝

    黃春輝(院士)

      黃春輝,女,無機(jī)化學(xué)家,教育家。長期在北京大學(xué)化學(xué)系和北京大學(xué)稀土材料化學(xué)及應(yīng)用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室從事科研和教學(xué)工作。她的研究方向涉及稀土分離化學(xué)、配位化學(xué)和分子基功能膜材料,均取得了豐碩成果并培養(yǎng)了專業(yè)人才,F(xiàn)任北京大學(xué)化學(xué)學(xué)院教授及復(fù)旦大學(xué)先進(jìn)材料實(shí)驗(yàn)室教授。


    基本資料

      中文名:黃春輝
      國籍:中國
      出生地:河北
      出生日期:1933年
      職業(yè):無機(jī)化學(xué)家
      畢業(yè)院校:北京大學(xué)化學(xué)系

    簡介

      黃春輝,女,無機(jī)化學(xué)家。1933年出生于河北,祖籍江西。1955年畢業(yè)于北京大學(xué)化學(xué)系,并留校任教,F(xiàn)任北京大學(xué)化學(xué)學(xué)院教授及復(fù)旦大學(xué)先進(jìn)材料實(shí)驗(yàn)室教授。2001年當(dāng)選為中國科學(xué)院院士。

    成就

      稀土功能配合物的研究方面,在分子基功能材料的研究中,稀土配合物的光學(xué)微腔中同時(shí)觀察到熒光增強(qiáng)和壽命縮短這兩個(gè)介觀物理現(xiàn)象;以鋱配合物組裝成的電致發(fā)光器件,其綠光亮度達(dá)到目前同類工作已知的最高值——920坎德拉/平方米。在分子基功能材料的研究中,將二階非線性光學(xué)材料分子設(shè)計(jì)的原理引入到光電轉(zhuǎn)化材料的設(shè)計(jì)中。在具有二階非線性的半菁染料體系中,發(fā)現(xiàn)了兩者在構(gòu)效關(guān)系上的相關(guān)性,開發(fā)了一類新的光電轉(zhuǎn)化材料。在對(duì)二氧化鈦納米晶體進(jìn)行表面修飾后,提高了染料敏化納米晶太陽能電池的一些重要指標(biāo)。
      主要研究稀土配位化學(xué)和分子基功能膜材料。前者內(nèi)容涉及到稀土元素的萃取分離、稀土配合物的分子設(shè)計(jì)、合成、結(jié)構(gòu)及性質(zhì)研究,特別是稀土配合物的光致發(fā)光及電致發(fā)光性質(zhì)的研究。70年代后期,黃春輝開始從事稀土分離化學(xué)和稀土配位化學(xué)的研究。由黃春輝主持研究的“稀土萃合物和萃取機(jī)理的研究”于1988年獲教委科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)(第一作者)。該項(xiàng)研究的特色在于按照萃取體系的分類系統(tǒng)研究了5個(gè)類型的萃取體系的萃取絡(luò)合物結(jié)構(gòu),配合宏觀熱力學(xué)研究從分子水平上開展了萃取機(jī)理的研究。例如二乙基己基磷酸酯(HL)是稀土分離中常用的萃取劑之一,當(dāng)稀土與HL的比例大于1:3時(shí),萃取體系發(fā)生乳化,在過去的文獻(xiàn)中對(duì)此現(xiàn)象有過一些定性推測。黃春輝由模型分子出發(fā),得出只當(dāng)烷基磷酸酯中的烷基為甲基、稀土:HL=1:3時(shí),萃合物為三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu);當(dāng)烷基長度大于乙基時(shí),萃合物為準(zhǔn)一維鏈狀高聚結(jié)構(gòu),從而為生產(chǎn)工藝的控制提供了理論依據(jù)。
      又例如,在一般情況下,體系確定之后分離系數(shù)可近似視為常數(shù);但在環(huán)烷酸萃取分離釔時(shí),釔與其他稀土,特別是鑭,按通常測定的分離系數(shù)去設(shè)計(jì)流程時(shí)偏差很大。種種跡象表明,其間發(fā)生了帶同萃取,帶同萃取的可能性之一是有異雙核配合物的存在。黃春輝由熱力學(xué)數(shù)據(jù)確定了在該體系中異雙核配合物比同雙核配合物更穩(wěn)定,同時(shí)也用模型分子得到了鑭釔雙核配合物的單晶。這一研究結(jié)果從理論上指出,在用環(huán)烷酸從稀土混合物中萃取高純氧化釔之前,有加入重輕稀土分割程序的必要性。直至目前為止,生產(chǎn)中一直沿用這一研究成果。
      此外,黃春輝還參加了多種稀土萃取分離工藝的研究,作為主要參與者之一與其他同事一起獲得過1978年全國科技大會(huì)成果獎(jiǎng),1988年國家自然科學(xué)三等獎(jiǎng)(串級(jí)萃取理論及其在工業(yè)上的應(yīng)用,第四作者),1989年國家教委科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)(第四作者)。
      自80年代后期,她在稀土分離化學(xué)及配位化學(xué)研究的基礎(chǔ)上又開展了分子基功能材料及其超薄膜的研究。在稀土光致發(fā)光材料的研究中,將熒光性能優(yōu)越的稀土配合物制成兩親性分子,利用LB膜技術(shù)可在分子水平上精確控制膜厚的優(yōu)點(diǎn),成功地應(yīng)用到光學(xué)微腔的組裝上,首次在稀土配合物的光學(xué)微腔中觀察到熒光亮度增強(qiáng)和壽命縮短這兩個(gè)介觀物理現(xiàn)象。在電致發(fā)光方面,以銪、鋱為發(fā)光物質(zhì),使鋱的發(fā)光在18V下達(dá)到920Cd/m2,這是目前同類工作的文獻(xiàn)的最高值。首次將稀土配合物大陰離子引入到二階非線性光學(xué)材料中,使染料分子的光學(xué)二階非線性系數(shù)有了大幅度的提高,并對(duì)其機(jī)理進(jìn)行了深入的探討。
      在二階非線性及光電轉(zhuǎn)化材料的研究中,首次在染料體系中發(fā)現(xiàn)了二者在結(jié)構(gòu)上的相關(guān)性。此外,還研究了一系列C60氨羧及多氨多羧單加成衍生物的光物理、光化學(xué)及表面化學(xué)行為。在單分子層修飾的電極上,獲得的光電轉(zhuǎn)化量子產(chǎn)率最高達(dá)到8%,是目前文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)單層膜的最高值。以上的部分內(nèi)容獲1996年教委科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)(第一作者)。
      黃春輝長期從事教學(xué)工作,她熱愛教育事業(yè),熱愛自己的學(xué)生,富于奉獻(xiàn)精神。她認(rèn)為教書育人是人民教師的光榮職責(zé),今天的學(xué)生就是明天的棟梁之才,導(dǎo)師的責(zé)任就是要將自己的學(xué)生帶到學(xué)科領(lǐng)域的最前沿,這就要求導(dǎo)師不僅要傳授自己所熟悉的知識(shí),而且要不斷地更新自己的知識(shí)結(jié)構(gòu),開拓新的研究領(lǐng)域。只有這樣,在21世紀(jì)的科學(xué)舞臺(tái)上,學(xué)生才有可能具備與國際同行對(duì)話的能力和合作的基礎(chǔ)。
      在這樣的思想指導(dǎo)下,黃春輝以其新穎的研究方向,深深地吸引著年輕人,極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性。學(xué)生勤奮努力,思想活躍,在一個(gè)寬松活躍的氣氛中得到了嚴(yán)格的科學(xué)訓(xùn)練。黃春輝在指導(dǎo)研究生時(shí),在強(qiáng)調(diào)實(shí)事求是、精益求精的同時(shí),更強(qiáng)調(diào)調(diào)動(dòng)學(xué)生自身的創(chuàng)新精神。在指定論文題目時(shí),從不將指標(biāo)定死,而是留有余地,給學(xué)生以自由發(fā)揮的足夠空間;這樣,她的研究生在學(xué)習(xí)和研究工作中不但能夠得到嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練,而且可以得到科研思維及自主安排工作的鍛煉。她的研究小組成果豐碩,當(dāng)學(xué)生們畢業(yè)離開這個(gè)集體時(shí)常常留下了許多催人淚下的肺腑之言。黃春輝前后共培養(yǎng)碩士生11名、博士生19名,其中一名博士生獲1996年中國化學(xué)會(huì)青年化學(xué)獎(jiǎng),并獲得1997年首屆全國優(yōu)秀博士論文獎(jiǎng);另一名獲得1999年中國大學(xué)生“五四獎(jiǎng)學(xué)金”;一名年輕教師獲1998年中國化學(xué)會(huì)青年化學(xué)獎(jiǎng),并獲1998年國家杰出青年基金資助。黃春輝本人也于1996年和1998年兩度獲得北京大學(xué)優(yōu)秀博士生導(dǎo)師獎(jiǎng)勵(lì)。
      截止到1999年12月,黃春輝先后共發(fā)表論文250余篇,其中進(jìn)入SCI源期刊的有130篇。她著有《稀土配位化學(xué)》(科學(xué)出版社,1997年)。參加編寫了《無機(jī)化學(xué)叢書第七卷——鈧與稀土元素》(科學(xué)出版社,1992年)并負(fù)責(zé)全卷統(tǒng)稿,《稀土》(冶金出版社,1995年第二版),《高等無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》(北京大學(xué)出版社,1987年)。

    簡歷

      1933年5月4日出生于河北邢臺(tái),祖籍江西。
      1951年9月至1952年夏在清華大學(xué)化學(xué)系學(xué)習(xí)。
      1952年夏至1955年夏因院系調(diào)整在北京大學(xué)化學(xué)系學(xué)習(xí),大學(xué)本科畢業(yè)。
      1955年夏至1976年在北京大學(xué)化學(xué)系任助教。
      1976-1978年在北京大學(xué)生化學(xué)系任講師。
      1978-1986年北京大學(xué)化學(xué)系任副教授。
      1981-1982年在美國能源部Ames國家實(shí)驗(yàn)室做訪問學(xué)者。
      1982-1983年美國Arizona大學(xué)化學(xué)系做訪問學(xué)者。
      1988-1990年北京大學(xué)化學(xué)系教授。
      1990年至今北京大學(xué)化學(xué)系教授,博士生導(dǎo)師。[1]

    著作

      1.黃春輝,李富友,黃巖誼,《光電功能超薄膜》,北京大學(xué)出版社,2001
      2.黃春輝,李富友,黃維,《有機(jī)電致發(fā)光材料與器件導(dǎo)論》,復(fù)旦大學(xué)出版社,2005

    黃春輝

    榮譽(yù)

      曾獲國家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)各1項(xiàng)、國家教委科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)2項(xiàng),何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)。黃春輝教授已培養(yǎng)出20余位理學(xué)博士,其中兩位博士生獲全國百篇優(yōu)秀論文(1999,2003)。三位青年教師獲中國化學(xué)會(huì)青年化學(xué)獎(jiǎng)。

    研究領(lǐng)域和興趣

      1.熒光功能配合物:設(shè)計(jì)、合成、表征具有熒光性質(zhì)的配合物,研究它們?cè)谟袡C(jī)電致發(fā)光、光學(xué)微腔、光化學(xué)傳感器中的應(yīng)用。
      2.光電轉(zhuǎn)化膜材料:設(shè)計(jì)、合成、表征具有光電轉(zhuǎn)化性質(zhì)的分子基材料,研究它們的光化學(xué)及光物理性質(zhì),將它們修飾到寬帶半導(dǎo)體上,研究它們?cè)谔柲苻D(zhuǎn)化中的應(yīng)用。

    小傳

      作為為數(shù)不多的女科學(xué)家,黃春輝沒有大科學(xué)家的架子,她的目光隨和、溫暖,針對(duì)問題,娓娓道來,讓人感覺“如沐春暉”。
      可是一說到科研,她的性格中又突現(xiàn)出堅(jiān)強(qiáng)、不服輸?shù)膭蓬^來。這和她的家庭有關(guān),她的父親是一名土木工程師,所以青少年時(shí)代在黃春輝的記憶中是經(jīng)常搬家。她祖籍江西,出生在河北,云南讀的小學(xué),卻在上海度過的中學(xué)時(shí)代。
      高中時(shí)代黃春輝隨家搬到上海,就讀一所普通高中,可是就在這里,她確定了一生為之奮斗的目標(biāo),并于1951年考入北京大學(xué)化學(xué)系。
      黃春輝1955年畢業(yè)后,一直從事有關(guān)稀土分離、稀土應(yīng)用方面的研究,所謂稀土就是稀有的一種土,是17種元素的總稱。稀土中的17個(gè)元素非常相似,很難分離,經(jīng)過各國科學(xué)家的不斷研究,差不多用了150年才把它們分離開來。實(shí)際上各元素之間,它們的化學(xué)性質(zhì)相似,但物理性質(zhì)相差卻很遠(yuǎn),這樣才有利于我們的應(yīng)用。
      中國的稀土元素儲(chǔ)藏量居世界第一,世界上80%的稀土都在中國。但在過去,我們自己不能分離,只能把原料賣給國外,再從國外進(jìn)口產(chǎn)品。50年代末60年代初開始,我國自己開始稀土分離,現(xiàn)在經(jīng)過幾代科學(xué)家的努力,我國稀土的生產(chǎn)量達(dá)到了世界第一,同時(shí)也是稀土出口大國。
      黃院士講,從幾個(gè)屋子大的計(jì)算機(jī)發(fā)展到今天的臺(tái)式機(jī),從酒瓶大的晶體管到現(xiàn)在針頭大的點(diǎn),像這些解決物體體積小、重量輕、功能多的辦法,就是科學(xué)家不斷追求的目標(biāo):器件小型化,材料薄膜化。
      材料薄膜化,讓電腦、電視隨身帶,看來不再是夢想。黃春輝院士一直選擇前沿課題,始終站在學(xué)科發(fā)展的最前列,她說,只有這樣,才能隨時(shí)知道國際舞臺(tái)上發(fā)生的事情?茖W(xué)需要積累,需要一步步向前,腳踏實(shí)地。這也正是她經(jīng)常教育學(xué)生的話,也只有這樣,才能提高課題質(zhì)量。黃春輝就是這樣一步步走來的。

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