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(图)赵国玺赵国玺

赵国玺,教授。云南昆明人。1949年毕业于清华大学化学系。历任北京大学讲师、副教授、教授、胶体化学教研室主任,北京日用化学工业学会第一、二届副理事长。长期从事表面活性剂的物理化学研究,特别是高效表面活性剂混合体系分子相互作用和复配规律及其应用的探索。著有《表面活性剂物理化学》,撰有《正离子表面活性剂与负离子表面活性剂在水溶液中的相互作用》、《碳氟表面活性剂与碳氢表面活性剂混合水溶液的表面吸附和胶团形成》等论文。

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简历编辑本段回目录

(图)赵国玺清华大学

1927年3月24日 出生于云南省昆明市。

1945-1946年 西南联合大学化学系学习。

1946-1949年 清华大学化学系学习,获理学士学位。

1949-1952年 清华大学化学系助教。

1952-1996年 历任北京大学化学系助教、讲师、副教授、教授,以及教研室秘书、副主任,主任。

1982-1990年 中国化学会第廿一、廿二届理事会理事。

1984-1995年 全国日用化学工业信息中心刊物(主要是《日用化学工业》)编委会常委(第三届至五届;任第六届顾问〔1995-〕)。

1980-1994年 北京日用化学工业学会。第一届至三届理事会常务理事、副理事长。

1983-1996年 中国化学会胶体化学及界面化学学科组组长。

简介编辑本段回目录

(图)北京大学北京大学

赵国玺,1927年出生于云南省昆明市,自幼爱幻想,中学时代后期,接触到一些科学知识和看到旧社会的一些丑恶现象后,遂热衷于当时远未了解的自然奥秘探索而疏远社会。他常在静夜仰望星空,竟生人类渺小与宇宙无穷之感,对各种物质运动与变化现象饶有兴趣,常将废旧灯泡制成烧瓶和用陶器作为坩埚进行一些化学实验。他一面自学当时可能找到的资料,一面实践以验证所学资料,举凡中学所知的一些简单的电、磁、光、化学、生物等方面皆有所涉猎。于是为中学壁报写稿时即以“AECP”(天文、电磁化学物理)为笔名,以示其志向。中学四年级(高一)时,他在试验炸药时不慎,炸伤左目,终致失明。父亲病故后,家庭经济日趋没落;但赵国玺为了自己热爱的科学,克服一切困难,继续就读于西南联大化学系。1946年按志愿分配至清华大学化学系学习,于1949年7月毕业。

赵国玺在1949~1952年间受聘为清华大学化学系助教,担任普通化学、定性分析、有机分析及物理化学等课程的实验和辅导工作,1952~1953年转任院系调整后的北京大学化学系物理化学课助教。

1954年赵国玺协助傅鹰教授建立全国第一个胶体化学教研室。1956年以来,他讲授胶体化学、物理化学及胶体化学理论课和实验课,在中国率先开设表面吸附现象、胶体电解质、界面电现象、胶体化学选读、表面活性剂物理化学等专业课和研究生课程,培养研究生、进修教师近30人,其中博士研究生9人。

研究工作编辑本段回目录

(图)胶体胶体化学

赵国玺长期从事胶体及界面化学研究,50年代中就开始研究其中一重要领域:表面活性剂溶液。表面活性剂除了在日用化学工业中大量应用外,也广泛应用于石油、煤炭、矿冶机械、纺织、医药等工业生产及农业生产中,起着关键作用,表面活性剂与生命科学、能源科学、材料科学环境科学,以及化学学科的各个分支有密切关系和广泛应用。特别是由于表面活性剂是在界面过程中起重要作用的物质,其分子有序组合体溶液又是一类极有特色的胶体,即缔合胶体。因此,表面活性剂物理化学是胶体及界面科学中很重要的一个组成部分,可以说是研究胶体科学和界面科学的桥梁。

赵国玺较早认识到表面活性剂体系的重要意义,从1954年便开始研究。60年代初即进行了混合表面活性剂体系的物理化学研究。此工作不仅在中国,就是从国际上看,也具有起步早、积累时间长和基础扎实等特点。首次发表于1964年的关于正、负离子表面活性剂混合体系物理化学研究成果,受到国外关注,很快就收到法、日等国学者的索文卡。当时,全世界发表有关混合表面活性剂体系的论文约每年5~6篇,而到1989年则增加到60~70篇。在表面活性剂研究和应用迅速而广泛发展的形势下,赵国玺始终坚持表面活性剂物理化学基础研究。他的主导思想是:①无论何种应用都必然以具有适当结构与性能的表面活性剂体系为前提。②对表面活性剂体系的结构和物理化学性质的规律性认识是创造性应用的基础。若不以规律性认识为基础,便只能跟在别人后面,成为无本之木、无源之水。③基础性研究虽在当前遇到种种困难和压力,但从国家科技发展的长远计划却是不可缺少的。

虽然赵国玺所在实验室的研究工作条件与国外同行有很大差距,就是比之中国的兄弟单位也并无优势。但是,赵国玺凭借研究思想上的特色和不懈努力,工作上不断取得进展,在所研究的问题上不仅跟上国际迅速发展的形势,而且可以说始终居于前沿位置。虽在“文化大革命”期间,工作陷于停顿,但1980年以来仍发表论文约120篇,其中以外文撰写的约40篇,在国外刊物上发表23 篇,出版了专著《表面活性剂物理化学》。此书全面介绍了表面活性剂的各种物理化学性质、规律及原理,是中国迄今唯一的表面活性剂物理化学论著,在中国从事有关教学、研究和开发的人员和化工、轻工、石油工业中的工程技术人员中有广泛影响。此书颇具特色,书中第五章论述混合表面活性剂溶液的特性和原理,是以他自己的研究成果为基础,收集大量材料并加以分析、整理后写成的。在此书之前国外出版书籍均未对此有足够重视,也无一书作专章介绍;只是在此书出版两年以后,才有ACS文集“Phenomena in Mixed Surfactant Systems”(311卷,1986)和“Mixed Surfactant Systems”(501卷,1992),以及表面活性剂科学丛书第46卷“Mixed Surfactant System”(1993)三本专著出版。其中,第一本书的24篇文章中有赵国玺的论文2篇,第二三本书中则引用了赵国玺的文章38篇次。

主要成果编辑本段回目录

赵国玺的研究工作可概括为从实验和理论两方面研究各类表面活性剂混合体系的物理化学特性,寻求其中的规律、原理和功能。其主要成果为:

1.系统地研究了不同类型碳氢链表面活性剂及其混合溶液的性质,以及各种环境因素的影响,得出通过混配达到显著提高表面活性及使用效率的规律。特别是对正、负离子表面活性剂混合体系进行了系统研究,发现正、负离子表面活性剂混合体系具有大大高于单一品种的表面活性及起泡、乳化、铺展、润湿等一系列应用功能。找到混合物溶度与表面活性剂结构的关系,发展出采用混合型亲水基、大亲水基的增溶措施,可克服正、负离子表面活性剂混合体系混匀性及溶度差的致命缺点,解决了应用上的难题,打破了正离子表面活性剂与负离子表面活性剂不能混配的传统禁忌,大大提高表面活性剂的使用效果与效率。

2.系统地研究了各类碳氢链表面活性剂与碳氟链表面活性剂混合体系的性质。根据同电性混合溶液中胶团形成的结果,提出在同一溶液中存在两种基本上分别由两单一组分构成的胶团的观点。在混合不溶膜的研究中,又发现同电性混合膜的π-A曲线显示理想混合特性的奇异现象。根据分子相互作用特性的分析,推断此混合不溶膜应发生二维相分离;以后用原子力显微镜对LB膜的观察证实了这一论断。对于不同电性的混合体系,碳氟链表面活性剂含量很少时(3‰)即可达到其纯物的表面活性水平,而且对油(液烃)的界面张力很低,其稀水溶液可在油面上铺展,或可用作高效、低成本的“轻水”灭火剂。此工作引起国际同行的很大兴趣,多次被引用。关于碳氟、碳氢链表面活性剂混合体系的工作,在表面活性剂科学丛书第50卷,“Fluorinated Surfactants”的专著中有十余处被加以引用。

3.合成表面活性剂形成囊泡。长期以来,囊泡只能由天然磷脂或与其分子形状相似的双烃链表面活性剂形成。80年代末,胶体化学研究室开始了正、负离子表面活性剂混合体系中形成囊泡的研究,于90年代初在脂肪酸盐与季铵盐混合体系中成功地获得稳定的囊泡分散体,并应用囊泡作为一种微环境制备纳米材料。最近,将形成合成囊泡的工作扩展到非水体系,不仅在乙醇—水混合溶剂中制得囊泡,而且在纯乙醇中,以及在乙醇—庚烷混合溶剂、甚至在庚烷中,制成囊泡。这就开辟了一个有特色的非水体系囊泡研究的新领域。

4.关于双水相和有序溶液中的二级结构。在研究工作中发现,正、负离子表面活性剂混合体系中能形成多种超分子结构,包括球状、棒状、层状胶团,各种液晶,以及单室、多室囊泡。还发现混合体系外观、相组成及流变性等随两组分比例及浓度的变化有许多特异之处;在适当条件下可形成互不混溶的、共存的两个稀水溶液相,两相显示出许多有趣又有价值的特性,是未见报道过的;又发现双水相有两种结构,一种由絮凝胶团相和分散胶团相构成,另一种由絮凝囊泡相和分散囊泡相构成。从絮凝胶团及絮凝囊泡的结构与性质可认识到,两亲物溶液中不仅存在由两亲分子聚集形成的分子有序组合体,而且在适当条件下,分子有序组合体又可进一步聚集,形成高层次的结构——二级结构,其结构与性能的规律值得深入探索。

5.发展了混合体系胶团及吸附层中分子相互作用理论;首次提供两组分分子相互作用参数显示正值(互疏作用)的体系。提出水溶液表面的最外层原子或基团本性是表面张力的决定因素之观点和表面活性剂碳氢链在水中为自卷曲构象之观点。这些工作为深入认识表面活性剂胶团及表面层结构提供了规律性基础。

综观50余年的科学实践,赵国玺认为,科学研究必须有正确的科学思想,并且学贵专一,锲而不舍,要有“衣带渐宽终不悔”的精神境界,才能提炼出有特色的研究课题;在研究中要以正确科学思想为指导,结合现代先进仪器、方法,对“具体事物作具体分析”,切忌教条。这是他取得有意义成果的主要经验。

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