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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(qū)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。
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年代初開展對石油、頁巖油和煤的加工工藝和化學(xué)基礎(chǔ)研究；領(lǐng)導(dǎo)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 |
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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涇鎮(zhèn)。中學(xué)畢業(yè)以后，考入南開大學(xué)，后轉(zhuǎn)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，為清華脫離外交部管轄，從留美預(yù)備學(xué)校轉(zhuǎn)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(xí)膠體與表面化學(xué)。
1933年，獲工學(xué)博士學(xué)位。回國以后在清華大學(xué)任教，歷任講師、教授。
1937年，抗日戰(zhàn)爭爆發(fā)，張大煜從北平到長沙，又從長沙輾轉(zhuǎn)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(chǔ)研究轉(zhuǎn)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，當時曾嘗試過從植物油制造重要國防物資并開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上建立了一個從褐煤低溫干餾提煉汽油的小型實驗工廠（利滇化工廠），邊實驗邊生產(chǎn)，歷盡千辛萬苦煉出了油。但在人力、物力、設(shè)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，但為他后來創(chuàng)建中國第一個石油煤炭化學(xué)研究基地提供了最初的經(jīng)驗。
1945年，抗日戰(zhàn)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現(xiàn)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。
1952年，該所劃歸中國科學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)，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。
1953年，在所長張大煜和燃料工業(yè)部的積極倡議下，成立了液體研究委員會，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”，同時成立“中國科學(xué)院煤炭研究室”，由蘇恒任書記，張大煜任所長兼煤炭室主任。
1960年，張大煜在上海召開的中國科學(xué)院學(xué)部大會上作了《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(diào)任中國科學(xué)院感光化學(xué)所任顧問兼第一屆學(xué)術(shù)委員會主任，同時兼任大連化學(xué)物理研究所顧問。
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(xiàn)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、顧問，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。
主要成就
科研成就
50年代初期，張大煜緊密圍繞國民經(jīng)濟恢復(fù)和建設(shè)需要的重大課題開展工作，在中國天然石油資源尚未開發(fā)的情況下，他組織和發(fā)展了中國水煤氣合成液體燃料、頁巖油加氫、汽油餾分環(huán)化制甲苯等研究，取得杰出成績，有些成果達到當時的世界先進水平。在完成國民經(jīng)濟重大研究課題的同時，張大煜也很重視基礎(chǔ)研究，50年代初期開始，他就致力于工業(yè)上廣泛使用的催化劑擔體研究，結(jié)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(shè)想，并以此為指導(dǎo)，研制成功了合成氨新流程3個催化劑，超過了國內(nèi)外同類催化劑的水平。通過實踐，培養(yǎng)和建立起一支學(xué)科配套，有解決綜合問題能力的催化科學(xué)隊伍。隨著國家建設(shè)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(diào)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，他兼任這兩個所的所長，為促進內(nèi)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(zhàn)爭時期曾在云南宜良創(chuàng)辦利滇化工廠從事褐煤低溫干餾。50年代初在中國天然石油匱缺之時，組建起第一個石油研究所，開展對石油、頁巖油和煤的加工工藝和化學(xué)基礎(chǔ)研究。由他指導(dǎo)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，促進了內(nèi)地科學(xué)事業(yè)發(fā)展。領(lǐng)導(dǎo)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步；組織領(lǐng)導(dǎo)合成氨原料氣凈化新流程的研究開發(fā)，達到了當時國際先進水平，提供了科研與生產(chǎn)部門合作攻關(guān)的重要經(jīng)驗。還提出了表面鍵催化理論見解，推動了催化化學(xué)、化學(xué)動力學(xué)等學(xué)科的發(fā)展。
早在中華人民共和國成立前，張大煜即對催化過程深感興趣，在國民經(jīng)濟恢復(fù)時期，石油研究所內(nèi)主要接受應(yīng)急任務(wù)，基礎(chǔ)工作還相當薄弱，他當時親自兼任一個課題組長，從物理吸附開始逐步開展有關(guān)催化基礎(chǔ)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(nèi)最早的兩套BET真空吸附裝置，又專門請玻璃細工劉興信（后來任副總工程師，成為玻璃吹制技術(shù)專家）來所工作。在國內(nèi)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(chǔ)研究條件。1953年開始催化劑物性的測定；以后又進一步開展了催化反應(yīng)機理和動力學(xué)的研究，在工業(yè)催化劑載體的物理化學(xué)結(jié)構(gòu)對催化劑活性關(guān)系研究中發(fā)現(xiàn)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(xiàn)鈷硅復(fù)合物含量不同時會強烈地影響催化劑的還原和空隙結(jié)構(gòu)。由于水煤氣合成反應(yīng)受擴散控制，因而孔結(jié)構(gòu)會強烈影響催化劑的活性、熱穩(wěn)定性和壽命，從而提出了催化劑制備時對孔隙結(jié)構(gòu)的控制問題。在此基礎(chǔ)上還研究了水煤氣合成熔鐵催化劑的還原和生成孔隙結(jié)構(gòu)問題，1957年開始化學(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(yīng)性能間的關(guān)系。此外還從化學(xué)吸附等壓線等實驗事實出發(fā)歸為甲、乙、丙三種吸附類型，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(yīng)活性的關(guān)系密切，加上以后大量催化實驗事實的積累和對文獻中日益增多的數(shù)據(jù)的總結(jié)，逐漸形成“表面鍵”理論。催化反應(yīng)特點，在于至少反應(yīng)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(qū)別于一個分子內(nèi)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、鍵長與鍵能上會有很大的不同，從而形成一個表面鍵譜圖。強表面鍵是弱表面鍵存在的基礎(chǔ)，不強不弱的鍵在反應(yīng)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(yīng)。如何得到表面鍵譜圖以預(yù)言催化劑活性，這是表面鍵理論要解決的關(guān)鍵問題。1062年組織開展這一工作時，微觀的表面測試工具，有的尚在初期應(yīng)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，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(yīng)的影響，同時測量在反應(yīng)條件下表面的真正覆蓋度，從而設(shè)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的規(guī)律，試圖以等壓線的某些特征判斷表面覆蓋度與反應(yīng)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)，推出了吸附等壓線上極大處溫度與催化劑德拜溫度接近。在實驗上進行了鐵、鎳等催化劑的一系列等壓線的測定，包括與吸附和混合吸附等壓線；第三方面是反應(yīng)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(yù)吸附氧對表面鍵的影響。當時還進行了鉑、鎳催化劑上吸附一氧化碳的紅外光譜研究，以期從微觀角度接近表面鍵問題，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(guī)律，如何溝通催化劑微觀和宏觀的表征參數(shù)等比較深入和具有吸引力的研究課題。“文化大革命”時強調(diào)應(yīng)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個催化劑攻關(guān)任務(wù)并任組長，經(jīng)過研究所和化工設(shè)計、生產(chǎn)部門的大力協(xié)作，發(fā)揮催化基礎(chǔ)積累的作用，不到一年，就研制成功了3個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、科委譽為協(xié)作攻關(guān)成功的典范。
科學(xué)組織工作中的遠見卓識
張大煜十分重視從實際中提出應(yīng)用性很強的課題，也安排必要和可能的基礎(chǔ)研究。在集中力量開展石油化學(xué)的研究中帶動了催化和色譜兩門學(xué)科的發(fā)展，并在國內(nèi)形成了自己的特色，為后來的發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。1957年科學(xué)院黨組書記張勁夫去該所檢查工作，總結(jié)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(guī)劃時，周恩來總理一再提出科學(xué)院要十分注意基礎(chǔ)研究，建國10年來，張大煜在完成應(yīng)用研究任務(wù)過程中一再感到基礎(chǔ)研究是一個薄弱環(huán)節(jié)，此時產(chǎn)業(yè)部門石油化學(xué)研究隊伍業(yè)已成長，為避免研究工作中的重復(fù)，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(chǔ)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，所內(nèi)一度思想比較混亂。張大煜和當時的所黨委書記白介夫一起，在發(fā)揚民主、集思廣益的基礎(chǔ)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、燃燒和動力學(xué)，金屬有機、化工和物質(zhì)結(jié)構(gòu)組成綜合的研究力量和建立強有力的技術(shù)系統(tǒng)），并制定出化物所的長遠規(guī)劃，這對化物所成立后的建設(shè)和發(fā)展起了十分重要的作用。在此期間，張大煜總結(jié)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(yīng)以國家“最重要”的為前提，本著我們“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(dǎo)兩方面的統(tǒng)一關(guān)系，就是領(lǐng)導(dǎo)、專家、群眾三結(jié)合；⑥處理專業(yè)研究和設(shè)計、生產(chǎn)單位的關(guān)系。在蓬勃開展工業(yè)學(xué)大慶的群眾運動中，化物所進入了一個空前的全盛時期，1966年初被中國科學(xué)院和中共中央東北局樹為大慶式的“紅旗單位”。郭沫若院長和國家科委韓光等領(lǐng)導(dǎo)都曾到化物所進行考察。郭沫若還寫了《水調(diào)歌頭》一闕以示嘉勉，其下闕云：“出成果，驅(qū)虎豹，御熊羆，趕超任務(wù)，重擔爭挑樂莫支。攻破尖端堡壘，滿足國民經(jīng)濟，接力把山移，永蓄愚公志，長頌冬云詩。”正當張大煜帶領(lǐng)化物所全體職工奮發(fā)圖強，攀登科學(xué)高峰之時，“文化大革命”開始了，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，但他堅信烏云終會過去，1972年，他獲得“解放”。當時，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(nèi)外各種類型的工業(yè)催化劑開展規(guī)律性的研究。這個建議得到研究人員和中國科學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的支持。他還寫成國外工業(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，以改變當時科研工作的混亂局面，加強學(xué)科建設(shè)和基礎(chǔ)研究。1973年，他又受到“四人幫”的反復(fù)批判，身心受到了嚴重的摧殘，“催化劑庫”的設(shè)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力所能及的事情，為祖國的現(xiàn)代化貢獻力量。”張大煜晚年還熱情支持開展新的科學(xué)領(lǐng)域的研究，如磁場對化學(xué)反應(yīng)影響等基礎(chǔ)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(xiàn)象這一新的研究領(lǐng)域的開拓，直到他病逝之前，仍然為恢復(fù)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
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)表過學(xué)術(shù)論文30余篇。
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章素，樓南泉，張大煜。催化色譜動力學(xué)Ⅱ線性不平衡色譜時反應(yīng)物及反應(yīng)產(chǎn)物的保留時間。科學(xué)通報,1964,(6):551.
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人才培養(yǎng)
張大煜特別關(guān)心培養(yǎng)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。
榮譽表彰
1955年張大煜被選聘為中國科學(xué)院學(xué)部委員
社會任職
時間 | 擔任職務(wù) |
—— | 中國化學(xué)會第二十屆理事會副理事長 |
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 |
個人生活
“文化大革命”時期，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，他仍多次要求開展磁場對化學(xué)反應(yīng)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
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、激光和化工過程的研究；組建了中國第一個石油、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(xiàn)象新領(lǐng)域的開拓。
張大煜培植了嚴謹?shù)膬?yōu)良學(xué)風，并為創(chuàng)建界面與光催化研究室，強化采油界面現(xiàn)象研究等新學(xué)科領(lǐng)域的開拓做出了貢獻。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，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(yīng)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》，是中國開創(chuàng)催化反應(yīng)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)校長郭東明院士和大連化物所所長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(yǎng)界限，建立8年制的創(chuàng)新人才培養(yǎng)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)會首屆理事長
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