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  • 吳浩青

    吳浩青

    吳浩青,物理化學家、化學教育家,民盟成員。

    吳浩青從事大學化學教學和電化學基礎(chǔ)與應用研究已50余年,為我國培育了大批人才。他是中國電化學研究的開拓者之一。曾對電池內(nèi)阻測量方法做過重要改進,被譽為“鋰電子電池之父”。

    2010年7月18日上午,吳老以97歲高齡離開人世,化學系師生聞訊,連夜折了2000只千紙鶴,懸掛在化學西樓前,以表悼念之情。

      


    人物簡介

      吳浩青,物理化學家、化學教育家。從事大學化學教學和電化學基礎(chǔ)與應用研究已50余年,為我國培育了大批人才。他是中國電化學研究的開拓者之一,50年代和60年代初,系統(tǒng)研究了銻的電化學性質(zhì),確定了銻的零電荷電勢為0.19士0.02伏,得到世界公認。60年代后期和70年代,完成了多項國家急需的科研項目,已在工業(yè)生產(chǎn)和國防建設(shè)中得到應用。80年代,對鋰固體電解質(zhì)、高能電源鋰電池及其放電機理作了深入研究。

    人物履歷

    吳浩青,1914年4月22日出生于江蘇省宜興縣。

    1931年考入浙江大學化學系。

    1935年畢業(yè),獲理學學士學位。

    1935—1949年,他先后在浙江大學化學系、太倉師范、湖南藍田師范學院理化系和上海滬江大學化學系任助教、講師和副教授,主講有機化學、無機化學、物理化學,并進行科學研究。

    吳浩青

    1944年在《美國化學學會會志》上發(fā)表論文《芳香氨基醛及酮的合成》,顯露了他在教學和科研方面的才華。

    1952年,我國高等院校院系調(diào)整后,吳浩青任復旦大學化學系副教授。他目睹祖國蒸蒸日上,人民安居樂業(yè),教育事業(yè)和科學事業(yè)受到黨和國家的高度重視,感到為國為民貢獻自己才學的時機到了。他對工作認真負責,不斷探索,改進教學方法,反復推敲物理化學中的每個概念,把抽象的概念講得生動活潑,透徹易懂。他主張理科學生既要有雄厚的基礎(chǔ)理論知識,又必須有扎實的科學實驗能力。因此,他十分強調(diào)培養(yǎng)學生的實驗能力,高度重視實驗室建設(shè)。

    1957年,他籌建了研究雙電層結(jié)構(gòu)、電極表面性質(zhì)的實驗室,建立了測量雙電層電容、表面吸附、交流阻抗的方法和實驗系統(tǒng)。這是我國高等院校第一個電化學實驗室,成為我國電化學研究和培養(yǎng)人才的重要基地。同年12月,吳浩青加入中國共產(chǎn)黨。

    1961年任復旦大學化學系教授,兼系主任,推動了復旦大學化學系的發(fā)展。他自覺地運用唯物辯證法指導自己的教學和科研工作,他有著強烈的責任感和事業(yè)心,急國家所急,想國家所想,于1957年系統(tǒng)地研究了銻的電化學性質(zhì)。

    1965年,建立起用方波測量電池內(nèi)阻的方法。

    1977年,對橋臂在10KΩ的交流電橋提高測量低電導電解液的靈敏度又做了改進,為測量凝膠電解質(zhì)電池的內(nèi)阻、測量離子交換膜的電阻和有機溶劑和無機電解質(zhì)溶液的電導率提供了有效的實驗方法和手段。

    1978年,吳浩青去英國參加國際光化學會議時,了解到英國的統(tǒng)計熱力學教材已有較大更新,回國后遂為研究生開設(shè)了統(tǒng)計熱力學課程。

    1981年,吳浩青當選為中國科學院化學部學部委員。

    1981年任博士研究生導師。

    1988年任中國科學院長春應用化學研究所電分析化學開放研究室第一屆學術(shù)委員會主任委員。

    1989年任廈門大學固體表面物理化學國家重點實驗室學術(shù)委員會委員和第五屆國際鋰電池科學顧問委員會委員,他還兼任中國化學會理事,同時是國際電化學會會員。

    1990年 當選為第二十三屆理事會理事。

    1990年 任第二屆亞洲固態(tài)離子學會顧問委員會委員。

    2010年7月18日上午8:58在華東醫(yī)院逝世,享年97歲。

    人物著作

    在國內(nèi)外學術(shù)刊物發(fā)表論文50余篇,代表性著作有:(近5年內(nèi))    

    1. Effects of doped copper on electrochemical performance of the raw carbon nanotubes anode Zhanhong Yang,*, Zaifeng Lib, Haoqing Wuc, Benoit Simarda,Mater.Lett,2003,57,3160-3166   

    2. Electrochemical intercalation of lithium into raw carbon nanotubes, Zhan-hong Yang, Hao-qing Wu Mater.Chem.Phys,2001,71,7-11   

    3. Electrochemical intercalation of lithium into fullerene soot, Zhan-hong Yang, Hao-qing Wu, Mater.Lett,2001,50,108-114   

    4. Electrochemical studies of substituted spinel LiAlyMn2?yO4?zFz for lithium secondary batteries, Wu Xiaomei,, Zong Xiangfua, Yang Qinghea, Jin Zhongkaoa, Wu Haoqing, J.Fluor. Chem.2001,107,39-44   

    5. The electrochemicall impedance measurements of carbon nanotubes  

    Zhan-hong Yang, Hao-qing Wu, Chem.Phys Lett,2001,343,235-240   

    6. 嵌入電極反應循環(huán)伏安曲線的理論研究,吳浩青,李永舫 2001化學學報 Vo1.59. 871-876   

    7.《電化學動力學》 北京中國高等教育出版社,德國施普林格出版社出版, 1998.      

    研究領(lǐng)域

    目前的主要研究領(lǐng)域:嵌入(插入,intercalation)電極反應動力學;固體電解質(zhì);固態(tài)鋰離子電池;納米材料在儲能材料中的應用;微型電池及其材料制備,現(xiàn)與本課題組的吳宇平教授一起,共同招收、培養(yǎng)碩士研究生、博士研究生和博士后。

    科研成果

      1.系統(tǒng)研究了銻的電化學行為,確定了銻的零電荷電勢,促進了我國豐產(chǎn)元素銻的開發(fā)利用。銻是我國四大豐產(chǎn)元素之一,但我國對銻的開發(fā)利用工作比較薄弱。1957年,吳浩青選定這一對我國國民經(jīng)濟發(fā)展直 接有關(guān)的課題,對元素銻的電化學性質(zhì)開展了系統(tǒng)的研究。如銻的零電荷電勢,蘇聯(lián)學者Б.H.波卡巴諾夫(кабанов)1951年報道為0.0伏;Б.H.瓦塞寧(Васенцн)1953年報道為0.77伏;E.A.烏克舍(Укше)1955年報道為0.38伏,數(shù)據(jù)很不一致,這種情況一直延續(xù)到60年代。吳浩青和他的合作者根據(jù)銻電極對有機中性分子的吸附特征,從微分電容—電勢曲線,確定了銻的零電荷電勢為0.19±0.02伏。這一結(jié)果于1963年發(fā)表在《化學學報》上,得到世界上的公認,并載入國外電化學專著。

      2.完成了多項國家急需的科研項目,已在工業(yè)生產(chǎn)和國防建設(shè)中應用。有一項已獲得國家發(fā)明專利。吳浩青堅持為國民經(jīng)濟和國防建設(shè)服務(wù)的方向,凡是國家急需的科研項目,他毫無保留,全力以赴。

      1965年,上海長寧蓄電池廠研制儲備電池,委托吳浩青研究氟硅酸的電導率與百分濃度的關(guān)系。當時有人認為這是無名無利的課題,吳浩青不顧工作繁忙,毫不猶豫地承擔下來,親自動手,夜以繼日,在短時間內(nèi)就完成了這一課題,為儲備電池的生產(chǎn)提供了數(shù)據(jù)。現(xiàn)在生產(chǎn)上采用的仍是他當年提供的最高電導率的濃度。

      1976年,在國家“768”工程——數(shù)字地傾儀的研制項目中,吳浩青承擔了傳感器電解液的研制任務(wù)。當時,正值“文化大革命”,有關(guān)資料國外又對我國封鎖保密,工作條件十分困難。吳浩青運用他多年電化學研究的豐富經(jīng)驗和深厚的基礎(chǔ)理論知識,經(jīng)過兩年多的研究,出色地完成了數(shù)字地傾儀中導電液的研制任務(wù)。該傾斜儀在上海能測得固體潮和墨西哥、菲律賓等地發(fā)生的地震波,獲得1983年上海市優(yōu)秀新產(chǎn)品獎。

      1978—1980年,吳浩青又完成了飛行平臺上用的電導液的研究,滿足了使用單位的要求。這一成果獲得1980年國防科委科技成果獎。

      3.1980年后,吳浩青已進入古稀之年,但他老當益壯,堅持從事鋰固體電解質(zhì)、高能電源鋰電池及其放電機理的研究,首次提出了高能電源鋰電池的嵌入反應機理,受到國內(nèi)外電化學界的關(guān)注。

      鋰/氧化銅電池雖已生產(chǎn)多年,但其陰極反應機理并未完全清楚。R.貝茨(Bates)和Y.朱梅爾(Jumel)于1983年著文,認為Li/CuO電池放電,陰極進行著CuO的還原反應,金屬鋰為還原劑被氧化成Li2O(Li2O2),而CuO則作為氧化劑被還原為低價銅(Cu+1或Cu)。吳浩青及其合作者用X射線衍射分析、電子自旋共振、X射線光電子能譜等近代物理方法和循環(huán)伏安法等電化學方法廣泛研究了該電池的反應機理,否定了前人的觀點,確認陰極反應是鋰在氧化銅中的嵌入反應(IntercalationReaction),在一定嵌入度后Cu—O鍵斷裂而析出金屬銅。這一與前人完全不同的觀點在1984年發(fā)表后,受到國內(nèi)外同行的重視。1985年、1986年,捷克科學院海洛夫斯基(Heyrovsky)物理化學和電化學研究所的P.諾瓦克(Novak)曾在國際電化學學會會志上,連續(xù)發(fā)表了兩篇論文,進一步驗證了嵌入反應機理的正確性。

      同年,吳浩青在第十四屆國際能源會議論文集《P0werSaurces10》上發(fā)表了《鋰-聚乙炔電池中的電化學嵌入反應》的論文,首次提出了鋰在共軛雙鍵高聚物中的嵌入反應機理。再次在這個問題上做出了創(chuàng)造性貢獻!颁囯姵厍度敕磻獧C理”這一成果,獲得國家教委科學技術(shù)進步獎二等獎。

      現(xiàn)在,吳浩青寶刀未老,仍堅持親自動手進行科學實驗,帶領(lǐng)他的一批學生們對固態(tài)離子學、嵌入反應進行深入的研究;值得提到的是,吳浩青近年來在嵌入反應的研究中又獲得新的進展,開發(fā)出新的功能材料,已用于全固態(tài)鋰二次電池的研制,并投入小批量生產(chǎn)。

    主要論著

      1 吳浩青.鋼樣在磷酸鈉溶液中氯離子存在的極化曲線與腐蝕曲線.化工學報,1957(1):1.

      2 吳浩青.銻電極的電容及其表面性質(zhì).上海市科學技術(shù)論文選集(數(shù)學、化學),1960,I:189—194 .

      3 吳浩青.銻的零電荷電勢.化學學報,1962(29):96.

      4 吳浩青,鄧景發(fā).陰離子對鎘電沉積的極化影響.復旦大學學報,1962(7):79—85.

      5 吳浩青,鄧景發(fā).鎘電沉積的極化性質(zhì)及其陰離子效應.復旦大學學報,1963(8):89—95.

      6 吳浩青.銻在陰極極化過程的電位躍.復旦大學學報,1963(8):435.

      7 吳浩青.溶液理論與電化學.1949—1959十年來的中國科學(化學),北京:科學出版社,1963.203—240.

      8 吳浩青.銻在酸、堿溶液中的陽極氧化.化學學報,1965(31).

      9 吳浩青.鋰—氧化鉛電池代替手表中的鋅—氧化銀電池.第十五屆全國化學與物理電源會議論文集,1981.

      10 吳浩青.在Li-TiO2中的嵌入反應.化學學報,1982(40):201—210.

      11 吳浩青.鋰在嵌合物LixTiO2中的擴散行為.化學學報,1982,40:969—976.

      12 吳浩青,丘云.以共軛雙鍵高分子化合物聚苯為電極的鋰電池.復旦大學科研報告,1982.

      13 吳浩青.n-GaAs1-xPx的光電化學行為.高等學;瘜W學報,1982(3):381.

      14 吳浩青.物理化學的前沿.自然雜志,1983(6):182.

      15 吳浩青,胡震東.鋰—氧化鐵電極的穆斯堡爾譜研究.復旦大學科研報告,1985:10—19;第三屆全國電化學專業(yè)會議論文摘要匯編,1984(1):1—14.

      16 李永舫,王博義,吳浩青.鋰在非層狀硫化物(PbS,SnS)中的嵌入反應.第三屆全國電化學專業(yè)會議論文摘要匯編,1984(2):2—12.

      17 吳浩青.Li/SnO2電池的電子能譜研究.第三屆全國電化學專業(yè)會議論文摘要匯編,1984(2):2—15.

      18 吳浩青.Li/CuS電池——陰極行為的研究.第三屆全國電化學專業(yè)會議論文摘要匯編,1984(2):2—14;化學學報,1986(44):794.

      19 吳浩青.Li在Li/(CH)x電池中的嵌入反應:Ⅲ.鋰在(CH)x中的擴散.第三屆全國電化學專業(yè)會議論文摘要匯編,1984(1):1—13.

      20 吳浩青.Li在Li/(CH)x電池中的嵌入反應:Ⅱ.量子化學計算.第三屆全國電化學專業(yè)會議論文摘要匯編,1984(1):1—12.

      21 吳浩青.電化學嵌入反應的研究的一部分.復旦大學科研報告,1985.

      22 吳浩青.鋰在非層狀化合物SnO2中的電化學嵌入反應.復旦大學科研報告,1985.

      23 李永舫,吳浩青.鋰在非層狀結(jié)構(gòu)硫化物中嵌入過程的交流阻抗研究.上海市化學化工學會年會論文摘要匯編,1985.

      24 吳浩青.鋰在共軛雙鍵高分子中的電化學嵌入反應:Ⅱ.在聚苯胺中的嵌入過程.上海市化學化工學會年會論文摘要匯編,1985.

      25 吳浩青.鋰—氧化銅電池及其放電機理.化學學報,1986(42):220—226.

      26 吳浩青.鋰—陶瓷新型電池的放電行為.復旦大學科研報告.1986.

      27 吳浩青.鋰在共軛雙鍵高分子中的電化學嵌入反應:I.鋰在聚吡咯中嵌入過程的電子能譜研究.化學學報,1987(45):631—635.

      28 吳浩青.電化學嵌入反應循環(huán)伏安曲線的理論研究.復旦大學科研報告.1987.

      29 吳浩青.關(guān)于鋰—氧化銅電池的放電機理(評述性的).電源技術(shù),1987.

      30 吳浩青.一種新的快離子導體.應用化學學報,1988(5):72.

      31 吳浩青.電化學嵌入反應電荷傳遞動力學的理論處理.復旦大學科研報告,1989.

      32 吳浩青,嚴德官.鋰在共軛雙鍵高分子中的電化學嵌入反應:Ⅱ.鋰在聚吡咯中嵌入反應的量子化學研究.化學學報,1993,51.

      33 吳浩青,李永舫.電化學動力學.北京:高等教育出版社.

    逝世信息

      上世紀80年代,手機開始出現(xiàn)在人們的視野中,然而鮮有人知道,手機使用的鋰電池的理論基礎(chǔ),是復旦大學化學系教授吳浩青院士的 “嵌入反應機理”。

      7月18日上午,吳老以97歲高齡離開人世,化學系師生聞訊,連夜折了2000只千紙鶴,懸掛在化學西樓前,以表悼念之情。

      吳浩青1914年出生于江蘇宜興,1935年畢業(yè)于浙江大學化學系,曾在浙江大學、湖南藍田師范學院等校擔任教職,1952年進入復旦大學任教,1957年,在復旦大學成立了中國第一個電化學實驗室。1980年,當選為中國科學院院士(時稱中國科學院化學部學部委員)。他從事科學研究75個年頭,研究成果一直為國民經(jīng)濟和國防建設(shè)服務(wù);他育人不倦,把實驗室當做“第二個家”;學生用二十個字來評價他:優(yōu)雅的風格、溫和的性格、嚴謹?shù)膶W風、淡泊的境界。

      把國家的需求當作個人的愿望

      吳老的弟子、復旦大學教授吳宇平記得,吳老曾告誡他,一定要學會兩條腿走路,一個是科學研究,另一個是產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā),應該做一些實實在在的東西推動國家經(jīng)濟社會的發(fā)展。

      作為國內(nèi)電化學領(lǐng)域的開拓者之一,吳浩青說,要“把國家的需求當作個人的愿望”。

      銻是我國四大豐產(chǎn)元素之一。而在上世紀50至60年代,我國已開發(fā)出大量銻礦,卻還未找到很好地開發(fā)利用的辦法。為此,吳浩青系統(tǒng)研究了銻的電化學行為,確定了銻的零電荷電勢,促進了對銻的開發(fā)利用,解決了當時國家經(jīng)濟建設(shè)所急需的問題。

      60年代,上海長寧蓄電池廠開展儲備電池生產(chǎn),請他研究氟硅酸的電導率與百分濃度之間的關(guān)系。當時,這是個“無名無利的課題”,但他毫不猶豫地承擔下來,并完成了任務(wù)。至今,在生產(chǎn)中仍使用著他當年提供的數(shù)據(jù)。

      現(xiàn)在的海軍裝備,使用“海水電池”做航海標志燈,以海水為電解液,使標志燈放入海水中就能發(fā)光。這也得益于70年代初,吳老完成的海水電池的設(shè)計與性能測試的研究。

      80年代以來,鋰電池雖已生產(chǎn)多年,但一直不能確定其陰極反應機理。1984年,吳浩青提出鋰電池的“嵌入反應機理”,得到學界公認。之后,吳老又開始著手研究鋰電池家族的新成員——更安全、更微型、成本更低的鋰離子電池,90多歲高齡仍親自動手進行科學實驗,并于近年開發(fā)出新的功能材料,用于全固態(tài)鋰二次電池的研制,已投入小批量生產(chǎn)。

      立志要做一個大學教授

      吳浩青家境貧寒,在浙大讀書時,靠半工半讀和他人資助維持生計。畢業(yè)時,系主任周厚復先生給他推薦了三個工作:去防空學校做化學教官,去揚州中學做教師,留在浙大做助教。助教的工資比前兩個少了一半,且5年內(nèi)如不升講師,就要主動辭職。但吳老回憶說,“當時,錢對于我來說是多么的需要!但畢竟非我孜孜以求的初衷。雖然三個工作都能傳授我所學知識,但前兩個只能完成我一半愿望,缺少繼續(xù)研究的條件,而助教工作可滿足我畢生的抱負,做一個大學教授!彼x擇了留校,并在第四年成功升為講師。

      抗戰(zhàn)爆發(fā)后,浙大先后西遷至江西、廣西。當時吳浩青在外代課,得知浙大已搬遷至井岡山腳下的上田新村后,他獨自乘小貨輪到浙江,跋涉十幾天到達江西;在廣西,先是在鄉(xiāng)間食堂上課,后校舍被日軍炸毀,又搬入市場和寺廟。艱苦的年月,他一直堅持教書育人的職責。

      吳老家中的會客室墻上,掛著一幅胡鐵生的賀匾:“成果浩海上,育苗青天下”。正如匾文所述,逾70年來,他從未離開過三尺講臺,培養(yǎng)了近五十名研究生,其中有3位中科院院士。

      與學生相伴,以實驗為樂

      吳老在復旦執(zhí)教半個多世紀,其學術(shù)作風也成為復旦化學系的傳統(tǒng)之一。他主張理科學生既要有雄厚的基礎(chǔ)理論知識,又必須有扎實的科學實驗能力。

      為了給學生們提供實驗基地,1957年,吳浩青籌建了我國高校第一個電化學實驗室。他的弟子、中科院院士江明記得吳老的一句話:“化學家和實驗的關(guān)系,就是魚和水的關(guān)系”。年逾古稀時,吳老還把實驗室當臥室,帶領(lǐng)學生夜以繼日工作。

      吳老的課,一直被評價為生動活潑,深入淺出,但他也對學生要求嚴格。有件廣為流傳的故事,是他曾給學生評出59.8分的試卷,非要讓他補考。他說,“幾十年來我對學生一直嚴格要求,因為只有這樣才是真正關(guān)愛學生,才能讓他們成才!彼致力于傳授給學生更前沿的知識。1978年,去英國參加國際光化學會議時,了解到英國的統(tǒng)計熱力學教材已有較大更新,回國后,即為研究生開設(shè)了統(tǒng)計熱力學課程。

      2008年4月22日,吳老95歲壽辰之時,他捐獻積蓄,在復旦大學化學系設(shè)立了“吳浩青獎學金”,勉勵化學系的青年學子發(fā)奮學習,勤于鉆研,勇于創(chuàng)新,報效祖國。

      除了對自己的學生,吳老亦不吝傳授知識,推動科普。曾有一名剛開始學化學的普通初中生來信,吳老悉心回信,并給了她很多建議。

      他還參與了新世紀兒童版《十萬個為什么》的編寫,力求字字精審。一次寫到“沖奶粉”,特別強調(diào)奶粉是“分散”,而非“溶解”在水中。他說,“面向孩子的科普,那是啟蒙教育,有一點點的不精確,以后再想糾正就難了!”

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