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在剛剛公布的2013年中國科學(xué)院新當(dāng)選院士名單中,中科院大連化學(xué)物理研究所研究員張濤名列其中。 在過去30多年中張濤一直活躍在化學(xué)化工研究領(lǐng)域,是我國工業(yè)催化學(xué)術(shù)方向一位杰出的學(xué)術(shù)帶頭人。他面向國防安全和國民經(jīng)濟(jì)的重大需要,在納米尺度直至單原子水平范圍內(nèi),系統(tǒng)地研究了負(fù)載型金屬催化劑及其在催化反應(yīng)中的構(gòu)效關(guān)系,在孔徑可控的新型載體、亞納米和單原子分散的負(fù)載型金屬催化劑等方向取得了重要進(jìn)展,這些基礎(chǔ)研究成為他所取得的多項(xiàng)杰出成果的科學(xué)基礎(chǔ)。 為了國家的需求 自1997年開始負(fù)責(zé)航天催化劑的研制工作,張濤領(lǐng)導(dǎo)發(fā)明的肼水燃料分解催化劑已成功應(yīng)用于國家型號飛機(jī),開拓了推進(jìn)劑催化分解技術(shù)在我國航空領(lǐng)域的應(yīng)用。而這項(xiàng)成果的獲得卻十分不易。 “時間緊任務(wù)急,無任何資料查詢,當(dāng)時的壓力非常大,需要解決的是飛機(jī)飛行速度快,肼水燃料分解催化劑快速反應(yīng)達(dá)到其技術(shù)要求;飛行員的安全;國家的財產(chǎn)不受損失等問題。必須確保萬無一失。”回憶起當(dāng)時的困難,張濤依然覺得壓力很大。 張濤領(lǐng)導(dǎo)研制的多種型號催化劑已成功應(yīng)用于衛(wèi)星、運(yùn)載火箭、宇宙飛船的姿態(tài)控制系統(tǒng),使我國成為世界上少數(shù)掌握航天姿控肼分解催化劑技術(shù)的國家之一。 他研制的高效脫氧劑和反應(yīng)器應(yīng)用于神舟飛船和石化領(lǐng)域。為保證載人神舟順利遨游太空,必須先進(jìn)行無人飛船的模擬試驗(yàn),確保載人飛船萬無一失。而擬人耗氧反應(yīng)器組件裝置是裝載在無人飛船載人艙內(nèi)用于模擬人體代謝的設(shè)備,是考驗(yàn)飛船生命保障系統(tǒng)安全可靠的關(guān)鍵技術(shù),從美國到前蘇聯(lián),在發(fā)展到載人航天工程之前,都要經(jīng)過一系列的動物飛行實(shí)驗(yàn)——“猴子實(shí)驗(yàn)”。而中國航天人大膽地躍過了這一實(shí)驗(yàn)過程,直接從無人發(fā)展到載人飛行。這是如何實(shí)現(xiàn)的呢? 中國航天人用化學(xué)手段在無人飛船上模擬出人體,用它來模擬人類的呼吸、產(chǎn)熱體溫等諸多問題。張濤說,這其實(shí)也是一個催化的問題?!靶枰獙ふ乙环N能緩慢穩(wěn)定反應(yīng)的催化材料劑,讓化學(xué)反應(yīng)跟人的呼吸一樣,吸收氧氣,放出二氧化碳,并釋放出熱量溫度?!睘榱私鉀Q這一問題,同時考慮到宇宙飛船的特殊性,對裝置的重量體積都有嚴(yán)格的限制。張濤和他的研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了艱苦研究,最終他們獨(dú)創(chuàng)提出的“固體耗氧材料模擬人體耗氧和產(chǎn)熱”技術(shù)及裝置方案,成功真實(shí)地在神舟飛船上模擬了人體代謝的耗氧指標(biāo)和產(chǎn)熱指標(biāo)。這項(xiàng)技術(shù),在國內(nèi)外載人航天領(lǐng)域?qū)儆谑状螒?yīng)用,受到了中國載人航天工程辦公表彰,大連化物所因此獲得了國家科技進(jìn)步獎特等獎。 開創(chuàng)學(xué)科新領(lǐng)域 近期,張濤的研究在有關(guān)生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化制乙二醇的原創(chuàng)性工作中取得了重大進(jìn)展。他們在世界上首次報道了纖維素高選擇性催化轉(zhuǎn)化為乙二醇的新反應(yīng)過程,引起了國內(nèi)外學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。 同時,他們在單原子催化研究及應(yīng)用領(lǐng)域也取得了創(chuàng)新突破——以氧化鐵為載體成功制備出首例具有實(shí)用意義的單原子鉑催化劑。單原子催化對于從原子水平理解多相催化具有重要意義,同時也為開發(fā)低成本高效貴金屬工業(yè)催化劑提供了可能。 相對于亞納米、納米銥催化劑,單原子銥催化效率在應(yīng)用上“以一抵十”,是催化反應(yīng)最重要的活性位,對催化性能起主導(dǎo)作用,成為催化過程中名副其實(shí)的“主角”。不僅在基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域有助于從原子層次認(rèn)識復(fù)雜的催化反應(yīng)過程,而且對依賴于貴金屬催化劑應(yīng)用的領(lǐng)域,如燃料電池、石油化工、精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)以及汽車尾氣凈化等實(shí)際應(yīng)用過程也具有重要指導(dǎo)意義。 張濤是一個很樂觀的人,在很多的場合下,常常聽他講:“我們做科研的人,一定要勤奮,不斷進(jìn)取,不能愧對國家?!彼沁@樣說的,也是這樣做的。無論在實(shí)驗(yàn)室、在應(yīng)用基地都能見到他忙碌的身影,和工作人員吃住一起,披星戴月,承擔(dān)工作中的艱辛和壓力;有時也能在慶功會上聽到他標(biāo)準(zhǔn)的男中音歌聲,給人帶來歡樂和鼓舞。 |
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