吳浩青

吳浩青

吳浩青,1914年4月22日出生,江蘇宜興人,復旦大學化學系教授,享譽海內外的傑出物理化學家、化學教育家。1935年畢業於浙江大學化學系。從事大學化學教學和電化學基礎與套用研究已50餘年,為我國培育了大批優秀人才。他是中國電化學研究的開拓者之一。曾對電池內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,復旦大學化學系師生聞訊,連夜折了2000隻千紙鶴,懸掛在校本部化學西樓前,以表悼念之情。

基本介紹

  • 中文名:吳浩青
  • 出生地:江蘇省宜興縣
  • 出生日期:1914年4月22日
  • 畢業院校浙江大學
個人簡介,人物生平,人物經歷,主要研究領域,科研成果,主要論著,人物事跡,

個人簡介

吳浩青,國際著名的物理化學家、化學教育家。從事大學化學教學和電化學基礎與套用研究已50餘年,為中國培育了大批人才。他是中國電化學研究的開拓者之一,50年代和60年代初,系統研究了銻的電化學性質,確定了銻的零電荷電勢為0.19士0.02伏,得到世界公認。60年代後期和70年代,完成了多項國家急需的科研項目,已在工業生產和國防建設中得到套用。80年代,對鋰固體電解質、高能電源鋰電池及其放電機理作了深入研究。
中國電化學研究的開拓者--吳浩青中國電化學研究的開拓者--吳浩青
江蘇宜興人。1935年畢業於浙江大學化學系,曾在浙江大學、湖南蘭田師範學院、上海滬江大學等校任教,1952年全國院系調整來復旦大學化學系執教,歷任化學系副主任、主任。1980年當選為中國科學院化學部委員,是中國電化學的開拓者之一,致力於元素電化學性質的系統研究,確定了的零電荷電勢,得到國際公認,並提出了鋰電池嵌入反應機理,撰有《物理化學》、《化學熱電力》、《電化學動力學》等專著。
對電池內阻測量方法做過重要改進。對中國豐產元素銻的電化學性質做過系統研究,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,校正了文獻數據並得到國際公認。在套用研究中取得不少成果,如為儲備電池的生產提供了有關氟矽酸的電導率與其濃度關係的數據;研製了海軍用海水激活電池,數字地傾斜儀中感測器用電解液和飛行平台用電導液等。在高能電源鋰電池(Li/CuO電池)的研究中提出了頗有創見的嵌入反應機理,確認陰極反應是鋰在氧化銅晶格中的嵌入反應,達到一定的嵌入度後可引起氧與銅間鍵的斷裂而析出金屬銅,修正了前人的觀點並得到國際上的確證。

人物生平

吳浩青,1931年考入浙江大學化學系,1935年畢業,獲理學學士學位。1935—1949年,他先後在浙江大學化學系、太倉師範、湖南藍田師範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,並進行科學研究。1944年在《美國化學學會會志》上發表論文《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。
吳浩青吳浩青
1952年,中國高等院校院系調整後,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,教育事業和科學事業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,反覆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理論知識,又必須有紮實的科學實驗能力。因此,他十分強調培養學生的實驗能力,高度重視實驗室建設。1957年,他籌建了研究雙電層結構、電極表面性質的實驗室,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。這是中國高等院校第一個電化學實驗室,成為中國電化學研究和培養人才的重要基地。1965年,建立起用方波測量電池內阻的方法;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,為測量凝膠電解質電池的內阻、測量離子交換膜的電阻和有機溶劑和無機電解質溶液的電導率提供了有效的實驗方法和手段。
1957年12月,吳浩青加入中國共產黨,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心,急國家所急,想國家所想,於1957年系統地研究了銻的電化學性質,1965年研究氟矽酸的電導率與百分濃度的關係等課題,都是當時國家經濟建設所急需的,並都已做出成果。
1978年,吳浩青去英國參加國際光化學會議時,了解到英國的統計熱力學教材已有較大更新,回國後遂為研究生開設了統計熱力學課程。
吳浩青已從事教育工作50餘年,為中國培養了大批優秀教學、科研人才,培養過37名研究生,不少人現已擔任教授、總工程師、研究所所長、系主任等職務,為中國教學、科研事業做出了貢獻。
吳浩青
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套用化學研究所電分析化學開放研究室第一屆學術委員會主任委員,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。

人物經歷

19 14年4月22日 出生於江蘇省宜興縣。
吳浩青院士吳浩青院士
1935年 畢業於浙江大學化學系,獲理學學士學位。
1935—1936年 任浙江大學化學系助教。
1938年8月—1939年8月 復任浙江大學助教。
1939年9月—1941年 任浙江大學助教、講師。
1941—1946年 任湖南藍田師範學院理化系講師、副教授。
1946—1952年 任上海滬江大學副教授。
1952年 任復旦大學化學系副教授、教授。
1957年9月—1983年7月 任化學系副主任、主任。
1980年11月 當選為中國科學院化學學部委員。
1988年 任中國科學院長春套用化學研究所電分析化學開放實驗室第一屆學術委員會主任委員。
1989年 任第五屆國際鋰電池會議科學顧問委員會委員,廈門大學固體表面物理化學國家重點實驗室學術委員會委員。
1978年 當選為中國化學會第二十屆、二十一屆理事會常務理事、理事,
1990年 當選為第二十三屆理事會理事。
1990年 任第二屆亞洲固態離子學會顧問委員會委員。
2010年7月18日上午8:58在復旦大學附屬華東醫院逝世,享年97歲。

主要研究領域

主要研究領域:嵌入(插入,intercalation)電極反應動力學;固體電解質;固態鋰離子電池;納米材料在儲能材料中的套用;微型電池及其材料製備,現與本課題組的吳宇平教授一起,共同招收、培養碩士研究生、博士研究生和博士後。

科研成果

1.系統研究了銻的電化學行為,確定了銻的零電荷電勢,促進了中國豐產元素銻的開發利用。銻是中國四大豐產元素之一,但中國對銻的開發利用工作比較薄弱。1957年,吳浩青選定這一對中國國民經濟發展直 接有關的課題,對元素銻的電化學性質開展了系統的研究。如銻的零電荷電勢,蘇聯學者Б.H.波卡巴諾夫(кабанов)1951年報導為0.0伏;Б.H.瓦塞寧(Васенцн)1953年報導為0.77伏;E.A.烏克舍(Укше)1955年報導為0.38伏,數據很不一致,這種情況一直延續到60年代。吳浩青和他的合作者根據銻電極對有機中性分子的吸附特徵,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。這一結果於1963年發表在《化學學報》上,得到世界上的公認,並載入國外電化學專著。
吳浩青著作吳浩青著作
2.完成了多項國家急需的科研項目,已在工業生產和國防建設中套用。有一項已獲得國家發明專利。吳浩青堅持為國民經濟和國防建設服務的方向,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製儲備電池,委託吳浩青研究氟矽酸的電導率與百分濃度的關係。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,在短時間內就完成了這一課題,為儲備電池的生產提供了數據。現在生產上採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——數字地傾儀的研製項目中,吳浩青承擔了感測器電解液的研製任務。當時,正值“文化大革命”,有關資料國外又對中國封鎖保密,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驗和深厚的基礎理論知識,經過兩年多的研究,出色地完成了數字地傾儀中導電液的研製任務。該傾斜儀在上海能測得固體潮和墨西哥、菲律賓等地發生的地震波,獲得1983年上海市優秀新產品獎。
1978—1980年,吳浩青又完成了飛行平台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年後,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、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,受到國內外電化學界的關注。
鋰/氧化銅電池雖已生產多年,但其陰極反應機理並未完全清楚。R.貝茨(Bates)和Y.朱梅爾(Jumel)於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),在一定嵌入度後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年發表後,受到國內外同行的重視。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,連續發表了兩篇論文,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造性貢獻。“鋰電池嵌入反應機理”這一成果,獲得國家教委科學技術進步獎二等獎。
吳浩青寶刀未老,仍堅持親自動手進行科學實驗,帶領他的一批學生們對固態離子學、嵌入反應進行深入的研究;值得提到的是,吳浩青在嵌入反應的研究中又獲得新的進展,開發出新的功能材料,已用於全固態鋰二次電池的研製,並投入小批量生產。

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.上海市科學技術論文選集(數學、化學),1960,I:189—194 .
吳浩青院士吳浩青院士
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.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.鎘電沉積的極化性質及其陰離子效應.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中國科學(化學),北京:科學出版社,1963.203—240.
8 吳浩青.銻在酸、鹼溶液中的陽極氧化.化學學報,1965(31).
9 吳浩青.鋰—氧化鉛電池代替手錶中的鋅—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,丘雲.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.高等學校化學學報,1982(3):381.
14 吳浩青.物理化學的前沿.自然雜誌,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會議論文摘要彙編,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會議論文摘要彙編,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會議論文摘要彙編,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會議論文摘要彙編,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會議論文摘要彙編,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會議論文摘要彙編,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.鋰在非層狀結構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彙編,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彙編,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伏安曲線的理論研究.復旦大學科研報告.1987.
29 吳浩青.關於鋰—氧化銅電池的放電機理(評述性的).電源技術,1987.
30 吳浩青.一種新的快離子導體.套用化學學報,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.

人物事跡

上世紀80年代,手機開始出現在人們的視野中,然而鮮有人知道,手機使用的鋰電池的理論基礎,是復旦大學化學系教授吳浩青院士的 “嵌入反應機理”。
2010年7月18日上午,吳老以97歲高齡離開人世,復旦大學化學系師生聞訊,連夜折了2000隻千紙鶴,懸掛在化學西樓前,以表悼念之情。
吳浩青1914年出生於江蘇宜興,1935年畢業於浙江大學化學系,曾在浙江大學、湖南藍田師範學院等校擔任教職,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濟和國防建設服務;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:優雅的風格、溫和的性格、嚴謹的學風、淡泊的境界。
把國家的需求當作個人的願望
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,另一個是產業技術開發,應該做一些實實在在的東西推動國家經濟社會的發展。
作為國內電化學領域的開拓者之一,吳浩青說,要“把國家的需求當作個人的願望”。
銻是中國四大豐產元素之一。而在上世紀50至60年代,中國已開發出大量銻礦,卻還未找到很好地開發利用的辦法。為此,吳浩青系統研究了銻的電化學行為,確定了銻的零電荷電勢,促進了對銻的開發利用,解決了當時國家經濟建設所急需的問題。
60年代,上海長寧蓄電池廠開展儲備電池生產,請他研究氟矽酸的電導率與百分濃度之間的關係。當時,這是個“無名無利的課題”,但他毫不猶豫地承擔下來,並完成了任務。至今,在生產中仍使用著他當年提供的數據。
海軍裝備,使用“海水電池”做航海標誌燈,以海水為電解液,使標誌燈放入海水中就能發光。這也得益於70年代初,吳老完成的海水電池的設計與性能測試的研究。
80年代以來,鋰電池雖已生產多年,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。之後,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,並於開發出新的功能材料,用於全固態鋰二次電池的研製,已投入小批量生產。
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年內如不升講師,就要主動辭職。但吳老回憶說,“當時,錢對於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願望,缺少繼續研究的條件,而助教工作可滿足我畢生的抱負,做一個大學教授。”他選擇了留校,並在第四年成功升為講師。
抗戰爆發後,浙大先後西遷至江西、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後,他獨自乘小貨輪到浙江,跋涉十幾天到達江西;在廣西,先是在鄉間食堂上課,後校舍被日軍炸毀,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。
吳老家中的會客室牆上,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台,培養了近五十名研究生,其中有3位中科院院士。
與學生相伴,以實驗為樂
吳老在復旦執教半個多世紀,其學術作風也成為復旦化學系的傳統之一。
為了給學生們提供實驗基地,1957年,吳浩青籌建了中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:“化學家和實驗的關係,就是魚和水的關係”。年逾古稀時,吳老還把實驗室當臥室,帶領學生夜以繼日工作。
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愛學生,才能讓他們成才。”他還致力於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,了解到英國的統計熱力學教材已有較大更新,回國後,即為研究生開設了統計熱力學課程。
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立了“吳浩青獎學金”,勉勵化學系的青年學子發奮學習,勤於鑽研,勇於創新,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國中生來信,吳老悉心回信,並給了她很多建議。
他還參與了新世紀兒童版《十萬個為什麼》的編寫,力求字字精審。一次寫到“沖奶粉”,特彆強調奶粉是“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,以後再想糾正就難了!”

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