簡介
丁若望,物理化學(xué)家、化學(xué)教育家。從事大學(xué)化學(xué)教學(xué)和電化學(xué)基礎(chǔ)與應(yīng)用研究已50余年,為中國培育了大批人才。他是中國電化學(xué)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(xué)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(rèn)。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(yīng)用。80年代,對鋰固體電解質(zhì)、高能電源鋰電池及其放電機(jī)理作了深入研究。
江蘇宜興人。1914年4月22日生。1935年畢業(yè)于浙江大學(xué)化學(xué)系,曾在浙江大學(xué)、湖南蘭田師范學(xué)院、上海滬江大學(xué)等校任教,1952年全國院系調(diào)整來復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系執(zhí)教,歷任化學(xué)系副主任、主任。1980年當(dāng)選為中國科學(xué)院化學(xué)部委員,是中國電化學(xué)的開拓者之一,致力于銻元素電化學(xué)性質(zhì)的系統(tǒng)研究,確定了鋰的零電荷電勢,得到國際公認(rèn),并提出了鋰電池嵌入反應(yīng)機(jī)理,撰有《物理化學(xué)》、《化學(xué)熱電力》、《電化學(xué)動力學(xué)》等專著。
對電池內(nèi)阻測量方法做過重要改進(jìn)。對中國豐產(chǎn)元素銻的電化學(xué)性質(zhì)做過系統(tǒng)研究,利用微分電容─電勢曲線確定了銻的零電荷電勢為-0.19±0.02V,校正了文獻(xiàn)數(shù)據(jù)并得到國際公認(rèn)。在應(yīng)用研究中取得不少成果,如為儲備電池的生產(chǎn)提供了有關(guān)氟硅酸的電導(dǎo)率與其濃度關(guān)系的數(shù)據(jù);研制了海軍用海水激活電池,數(shù)字地傾斜儀中傳感器用電解液和飛行平臺用電導(dǎo)液等。在高能電源鋰電池(Li/CuO電池)的研究中提出了頗有創(chuàng)見的嵌入反應(yīng)機(jī)理,確認(rèn)陰極反應(yīng)是鋰在氧化銅晶格中的嵌入反應(yīng),達(dá)到一定的嵌入度后可引起氧與銅間鍵的斷裂而析出金屬銅,修正了前人的觀點并得到國際上的確證。
人物生平
丁若望,1914年4月22日出生于江蘇省宜興縣。1931年考入浙江大學(xué)化學(xué)系,1935年畢業(yè),獲理學(xué)學(xué)士學(xué)位。1935—1949年,他先后在浙江大學(xué)化學(xué)系、太倉師范、湖南藍(lán)田師范學(xué)院理化系和上海滬江大學(xué)化學(xué)系任助教、講師和副教授,主講有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、物理化學(xué),并進(jìn)行科學(xué)研究。1944年在《美國化學(xué)學(xué)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(xué)和科研方面的才華。
1952年,中國高等院校院系調(diào)整后,丁若望任復(fù)旦大學(xué)化學(xué)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(xué)事業(yè)受到黨和國家的高度重視,感到為國為民貢獻(xiàn)自己才學(xué)的時機(jī)到了。他對工作認(rèn)真負(fù)責(zé),不斷探索,改進(jìn)教學(xué)方法,反復(fù)推敲物理化學(xué)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(xué)生既要有雄厚的基礎(chǔ)理論知識,又必須有扎實的科學(xué)實驗?zāi)芰。因此,他十分?qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰,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)。這是中國高等院校第一個電化學(xué)實驗室,成為中國電化學(xué)研究和培養(yǎng)人才的重要基地。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(dǎo)電解液的靈敏度又做了改進(jìn),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(jī)溶劑和無機(jī)電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率提供了有效的實驗方法和手段。
1957年12月,丁若望加入中國共產(chǎn)黨,1961年任復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系教授,兼系主任,推動了復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系的發(fā)展。他自覺地運(yùn)用唯物辯證法指導(dǎo)自己的教學(xué)和科研工作,他有著強(qiáng)烈的責(zé)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(xué)性質(zhì),1965年研究氟硅酸的電導(dǎo)率與百分濃度的關(guān)系等課題,都是當(dāng)時國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)所急需的,并都已做出成果。
1978年,丁若望去英國參加國際光化學(xué)會議時,了解到英國的統(tǒng)計熱力學(xué)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(xué)課程。
丁若望已從事教育工作50余年,為中國培養(yǎng)了大批優(yōu)秀教學(xué)、科研人才,培養(yǎng)過37名研究生,不少人現(xiàn)已擔(dān)任教授、總工程師、研究所所長、系主任等職務(wù),為中國教學(xué)、科研事業(yè)做出了貢獻(xiàn)。
1981年,丁若望當(dāng)選為中國科學(xué)院化學(xué)部學(xué)部委員,1981年任博士研究生導(dǎo)師,1988年任中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所電分析化學(xué)開放研究室第一屆學(xué)術(shù)委員會主任委員,1989年任廈門大學(xué)固體表面物理化學(xué)國家重點實驗室學(xué)術(shù)委員會委員和第五屆國際鋰電池科學(xué)顧問委員會委員,他還兼任中國化學(xué)會理事,同時是國際電化學(xué)會會員。
人物大事記
1914年4月22日 出生于江蘇省宜興縣。
1935年 畢業(yè)于浙江大學(xué)化學(xué)系,獲理學(xué)學(xué)士學(xué)位。
1935—1936年 任浙江大學(xué)化學(xué)系助教。
1938年8月—1939年8月 復(fù)任浙江大學(xué)助教。
1939年9月—1941年 任浙江大學(xué)助教、講師。
1941—1946年 任湖南藍(lán)田師范學(xué)院理化系講師、副教授。
1946—1952年 任上海滬江大學(xué)副教授。
1952年 任復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系副教授、教授。
1957年9月—1983年7月 任化學(xué)系副主任、主任。
1980年11月 當(dāng)選為中國科學(xué)院化學(xué)學(xué)部委員。
1988年 任中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所電分析化學(xué)開放實驗室第一屆學(xué)術(shù)委員會主任委員。
1989年 任第五屆國際鋰電池會議科學(xué)顧問委員會委員,廈門大學(xué)固體表面物理化學(xué)國家重點實驗室學(xué)術(shù)委員會委員。
1978年 當(dāng)選為中國化學(xué)會第二十屆、二十一屆理事會常務(wù)理事、理事,
1990年 當(dāng)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(xué)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。
主要研究領(lǐng)域
目前的主要研究領(lǐng)域:嵌入(插入,intercalation)電極反應(yīng)動力學(xué);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(yīng)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(xué)行為,確定了銻的零電荷電勢,促進(jìn)了中國豐產(chǎn)元素銻的開發(fā)利用。銻是中國四大豐產(chǎn)元素之一,但中國對銻的開發(fā)利用工作比較薄弱。1957年,丁若望選定這一對中國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展直接有關(guān)的課題,對元素銻的電化學(xué)性質(zhì)開展了系統(tǒng)的研究。如銻的零電荷電勢,蘇聯(lián)學(xué)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。丁若望和他的合作者根據(jù)銻電極對有機(jī)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(xué)學(xué)報》上,得到世界上的公認(rèn),并載入國外電化學(xué)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(yīng)用。有一項已獲得國家發(fā)明專利。丁若望堅持為國民經(jīng)濟(jì)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,委托丁若望研究氟硅酸的電導(dǎo)率與百分濃度的關(guān)系。當(dāng)時有人認(rèn)為這是無名無利的課題,丁若望不顧工作繁忙,毫不猶豫地承擔(dān)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(dāng)年提供的最高電導(dǎo)率的濃度。
1976年,在國家“768”工程——數(shù)字地傾儀的研制項目中,丁若望承擔(dān)了傳感器電解液的研制任務(wù)。當(dāng)時,正值“文化大革命”,有關(guān)資料國外又對中國封鎖保密,工作條件十分困難。丁若望運(yùn)用他多年電化學(xué)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(dǎo)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,丁若望又完成了飛行平臺上用的電導(dǎo)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,丁若望已進(jìn)入古稀之年,但他老當(dāng)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(jī)理的研究,首次提出了高能電源鋰電池的嵌入反應(yīng)機(jī)理,受到國內(nèi)外電化學(xué)界的關(guān)注。
鋰/氧化銅電池雖已生產(chǎn)多年,但其陰極反應(yīng)機(jī)理并未完全清楚。R.貝茨(Bates)和Y.朱梅爾(Jumel)于1983年著文,認(rèn)為Li/CuO電池放電,陰極進(jìn)行著CuO的還原反應(yīng),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)。丁若望及其合作者用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(xué)方法廣泛研究了該電池的反應(yīng)機(jī)理,否定了前人的觀點,確認(rèn)陰極反應(yīng)是鋰在氧化銅中的嵌入反應(yīng)(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(xué)院海洛夫斯基(Heyrovsky)物理化學(xué)和電化學(xué)研究所的P.諾瓦克(Novak)曾在國際電化學(xué)學(xué)會會志上,連續(xù)發(fā)表了兩篇論文,進(jìn)一步驗證了嵌入反應(yīng)機(jī)理的正確性!
同年,丁若望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(xué)嵌入反應(yīng)》的論文,首次提出了鋰在共軛雙鍵高聚物中的嵌入反應(yīng)機(jī)理。再次在這個問題上做出了創(chuàng)造性貢獻(xiàn)!颁囯姵厍度敕磻(yīng)機(jī)理”這一成果,獲得國家教委科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎。
現(xiàn)在,丁若望寶刀未老,仍堅持親自動手進(jìn)行科學(xué)實驗,帶領(lǐng)他的一批學(xué)生們對固態(tài)離子學(xué)、嵌入反應(yīng)進(jìn)行深入的研究;值得提到的是,丁若望近年來在嵌入反應(yīng)的研究中又獲得新的進(jìn)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)。
逝世信息及后人評價
簡單介紹
7月18日上午,吳老以97歲高齡離開人世,化學(xué)系師生聞訊,連夜折了2000只千紙鶴,懸掛在化學(xué)西樓前,以表悼念之情。
丁若望1914年出生于江蘇宜興,1935年畢業(yè)于浙江大學(xué)化學(xué)系,曾在浙江大學(xué)、湖南藍(lán)田師范學(xué)院等校擔(dān)任教職,1952年進(jìn)入復(fù)旦大學(xué)任教,1957年,在復(fù)旦大學(xué)成立了中國第一個電化學(xué)實驗室。1980年,當(dāng)選為中國科學(xué)院院士(時稱中國科學(xué)院化學(xué)部學(xué)部委員)。他從事科學(xué)研究75個年頭,研究成果一直為國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)服務(wù);他育人不倦,把實驗室當(dāng)做“第二個家”;學(xué)生用二十個字來評價他:優(yōu)雅的風(fēng)格、溫和的性格、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)、淡泊的境界。
把國家的需求當(dāng)作個人的愿望
吳老的弟子、復(fù)旦大學(xué)教授吳宇平記得,吳老曾告誡他,一定要學(xué)會兩條腿走路,一個是科學(xué)研究,另一個是產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā),應(yīng)該做一些實實在在的東西推動國家經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展。
作為國內(nèi)電化學(xué)領(lǐng)域的開拓者之一,丁若望說,要“把國家的需求當(dāng)作個人的愿望”。
銻是中國四大豐產(chǎn)元素之一。而在上世紀(jì)50至60年代,中國已開發(fā)出大量銻礦,卻還未找到很好地開發(fā)利用的辦法。為此,丁若望系統(tǒng)研究了銻的電化學(xué)行為,確定了銻的零電荷電勢,促進(jìn)了對銻的開發(fā)利用,解決了當(dāng)時國家經(jīng)濟(jì)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(dǎo)率與百分濃度之間的關(guān)系。當(dāng)時,這是個“無名無利的課題”,但他毫不猶豫地承擔(dān)下來,并完成了任務(wù)。至今,在生產(chǎn)中仍使用著他當(dāng)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(biāo)志燈,以海水為電解液,使標(biāo)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(yīng)機(jī)理。1984年,丁若望提出鋰電池的“嵌入反應(yīng)機(jī)理”,得到學(xué)界公認(rèn)。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(jìn)行科學(xué)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(xué)教授
丁若望家境貧寒,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(fù)先生給他推薦了三個工作:去防空學(xué)校做化學(xué)教官,去揚(yáng)州中學(xué)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(dāng)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(xué)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(fù),做一個大學(xué)教授。”他選擇了留校,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(dāng)時丁若望在外代課,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(dá)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(zé)。
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(xué)生相伴,以實驗為樂
吳老在復(fù)旦執(zhí)教半個多世紀(jì),其學(xué)術(shù)作風(fēng)也成為復(fù)旦化學(xué)系的傳統(tǒng)之一。他主張理科學(xué)生既要有雄厚的基礎(chǔ)理論知識,又必須有扎實的科學(xué)實驗?zāi)芰Α?
為了給學(xué)生們提供實驗基地,1957年,丁若望籌建了中國高校第一個電化學(xué)實驗室。他的弟子、中科院院士江明記得吳老的一句話:“化學(xué)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(dāng)臥室,帶領(lǐng)學(xué)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(xué)生要求嚴(yán)格。有件廣為流傳的故事,是他曾給學(xué)生評出59.8分的試卷,非要讓他補(bǔ)考。他說,“幾十年來我對學(xué)生一直嚴(yán)格要求,因為只有這樣才是真正關(guān)愛學(xué)生,才能讓他們成才!彼致力于傳授給學(xué)生更前沿的知識。1978年,去英國參加國際光化學(xué)會議時,了解到英國的統(tǒng)計熱力學(xué)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(xué)課程。
2008年4月22日,吳老95歲壽辰之時,他捐獻(xiàn)積蓄,勉勵化學(xué)系的青年學(xué)子發(fā)奮學(xué)習(xí),勤于鉆研,勇于創(chuàng)新,報效祖國。
除了對自己的學(xué)生,吳老亦不吝傳授知識,推動科普。曾有一名剛開始學(xué)化學(xué)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(jì)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(qiáng)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!”