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2010年快乐双彩走势图 林勵吾介紹
林勵吾介紹
www.dicp.cn    發布時間:2010-03-12 15:45    欄目類別:走近專家
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      林勵吾(1929-)廣東省汕頭人。物理化學家,1993 年當選中國科學院學部委員(院士),1998年當選英國皇家化學會會士。中國科學院大連化學物理研究所研究員、現任大連化學物理研究所資詢委員會主任,曾任該研究所學術委員會主任、多相催化研究室主任。1952年畢業于浙江大學被分配到中國科學院從事科研工作。他長期從事有關石油、煤炭、天然氣等化石能源轉化的新催化劑和催化工藝的研究,在催化科學領域做出了系統的,創造性的成就和貢獻,20世紀60年代初研究成功219加氫異構裂化新型催化劑,并發展了與催化劑配套的加氫工藝,實現了從大慶重油制取航空煤油的大規模工業生產,解決了國家的燃眉之急;70年代他與合作者研制的我國第一代多金屬重整催化劑,成功地應用在大連石油七廠我國第一套多金屬重整新裝置;80年代首創了絡合制備鉑、錫催化劑的新方法,并研制成功長鏈烷烴脫氫催化劑,性能超過國際同類催化劑的先進水平;90年代林勵吾和他的學生們深入研究高分散度金屬催化劑的結構和反應性能,同時在他的參與下,以他的學生負責的重大項目費-托合成油金屬催化劑、潤滑油異構化鉑催化劑、無機膜材料及膜催化等工作在工業化過程中都取得突破性的進展。林勵吾等累積已在國內外發表論文390多篇,曾21次獲得國家、部委級成果獎。鑒于他在推動我國催化技術和催化科學發展所做的卓越成就,2008年中國化學會催化委員會授予林勵吾中國催化成就獎。

      一 成長歷程 

      林勵吾1929年出生于廣東省汕頭市灶鋪區新廟村。父親林銘修在青年時即離開家鄉外出經商,從事手工業出口生意。他雖未讀過中學,但通過自學和實踐也精通商道略懂英語,中年時曾到印度開辟商號。抗日戰爭時回國在武漢、上海等地經商。父親的勤勞和智慧對年幼的林勵吾成長產生很大影響。上海淪陷時全家被困在上海,生活十分艱難,依靠變賣存貨度日。林勵吾青少年時代先后經歷了日本侵略戰爭的苦難時期、從希望到失望的國民黨統治時期以及解放后新中國蒸蒸日上蓬勃發展時期。這些經歷使他心靈深處埋下了憎恨侵略戰爭、厭惡反動政府的腐敗無能、熱愛共產黨領導的新中國和熱愛人民的種子。1949年,林勵吾進入浙江大學化工系學習。浙江大學的“求是”校風和名家高師的教誨,使他受益匪淺。在校期間,林勵吾比較重視全面發展,不偏科、不死背硬記,他不刻意追求高學分,各門功課考試分數只要達到全班前百分之十以上便很滿意,而騰出時間鉆研自己喜愛的專業,如物理化學、材料力學等,他特別喜歡從科普讀物中擴大知識面。在課堂上他并不滿足老師反復強調的書本知識,相反地他對老師講課以外的知識也同樣重視,每天晚上到圖書館查參考資料,通過閱讀更深刻的理解老師講的內容。他做課外習題從不參考別人的作業,也不參考解題的書本,總要做到自己獨立解出為止,這種學習方法對獲取高學分并不有利,也只能排在全班前五、六名之間。但每當老師在考題中出難題、偏題時,他卻往往能名列前茅。正是這種學習方法培養他具有獨立思考、自主創新的能力,這對于他后來參加工作十分有利,而且使他終身受益。參加工作以后,他在中國科學院石油研究所一面工作一面仍然堅持學習,并在工作中學習到了許多學校里學不到的知識和技術。如,可以熟練地掌握高壓加氫的工藝技術和操作,并能經常提出自己對工藝流程、設備安裝和操作程序等方面的革新建議。但當深入到催化原理和反應機理時就深感自己的基礎欠缺,有些方面還很薄弱,不能適應一個在科學院從事科學研究人員的基本要求。為此,他利用業余時間自修大學里尚未學過的課程,每天晚上總要等到圖書館關門才回家。他經常向老專家和有經驗的同行們請教。所里為研究實習員開的課他也不放過。由于林勵吾具有驚人的自學能力和刻苦求實的鉆研精神,不久就初步學懂了在學校里沒有學過的量子化學、化學動力學、催化原理、有機催化,科技俄文、科技德文等課程。另外,林勵吾從小就喜歡體育,小學時和小朋友在弄堂踢小足球,中學里參加籃球校隊,大學時每天有一小時體育時間他參加校隊訓練,成為校隊主力,并業余參加浙江省隊到華東區參賽。由于他對體育的愛好,在大學期間和工作單位都曾在團委、工會負責體育活動。晚年的林勵吾又喜愛上攝影藝術,幾年來他利用業余時間拍攝照片幾千張,目前他的攝影技術已達到相當高的水平。為此,化物所工會還專門為他舉辦了“林勵吾院士個人攝影藝術展”。
      從參加工作起,他一直從事石油煉制、石油化學和合成氣化學等方面的催化劑、催化工藝及多相催化的應用基礎理論研究,并作為主要技術負責人之一參加并圓滿完成了幾個大型化工項目的建設。50年代,國家缺少天然石油,他就研究人造液體燃料;60年代,國家缺少航空煤油,他就研究能從石蠟基高凝固點的大慶原油中生產低冰點航空煤油的催化劑和催化工藝過程;七八十年代,為了在催化領域趕上世界先進水平,他先后研制了多金屬重整催化劑、長鏈烷烴脫氫催化劑。近幾年,他又轉而研究與國民經濟關系密切的天然氣化工和合成氣化學等。幾十年來,林勵吾始終從國家的需要和本學科的國際前沿發展狀況出發,在所從事的研究領域中選擇有生命力、有發展前途的課題作為研究方向,并承擔工程技術開發項目。

      二、主要研究領域和學術成就

      (1)打破框框、走自己的路,實現煤焦油中壓加氫
      在共和國成立之初,正是林勵吾畢業不久剛剛走上工作崗位。當時,我國天然原油產量還不到10萬噸,只能滿足當時全國需求量的1/10左右。貧油,深深地困擾著百業待興的共和國。缺少天然石油,人們把目光轉向人造石油。“二戰”時,德國主要就是靠生產人造石油把戰爭打到底的。為此,當時的中國科學院石油研究所(大連化物所前身)接受的一項重要研究任務,就是以煤焦油、頁巖油和煤為原料合成人造石油。1952年,林勵吾被分配到該所后,就在高壓加氫研究室任研究實習員,從事人造石油研究工作。
      傳統的人造石油工業是在200-300個大氣壓的高壓下處理煤或煤焦油,以制成人造液體燃料。當時所里的主要研究是沿著日本人留下的設備和研究路線開展高壓加氫的研究,但由于經驗不足加之條件簡陋,別說高壓反應,就是低壓、中壓反應也是十分困難,屢出人身傷亡事故,按當時的技術條件,這個辦法生產人造液體燃料是難以實現工業化的。
      1956年,高壓加氫研究室主任何學綸先生從匈牙利考察回國,得知匈牙利科學院瓦耳加院士正在研究用溶劑供氫的方法從重油加氫裂化制造液體燃料。受此啟發,何主任決定成立課題,由林勵吾協助他,組織一群年輕人,開展用改進催化劑的辦法,在70個大氣壓下,把煤焦油加氫裂化制造人造液體燃料的實驗。這種中壓煤焦油加氫的構想,在當時,無論是在國內還是在國外都是大膽的設想。
      1958年,前蘇聯著名的人造液體燃料專家、高壓加氫方面的權威拉波波爾特教授來我國訪問。林勵吾對這位權威非常尊重、欽佩,他抱著很大希望向這位赫赫有名專家探討能否在中壓下進行煤焦油加氫,可沒想到,這位前蘇聯專家當頭就是一盆冷水,并冷嘲熱諷地說,“你們這些穿短褲的不要異想天開,煤焦油哪能在中壓下加氫!”當時,林勵吾的自尊心受到很大傷害,出于對外賓的禮貌,雖沒有立即反駁,但心想,“我確實是只有二十幾歲,算是一個‘穿短褲’的‘小孩子’,但是,你不能拿老眼光看人,更不能輕視中國人的才智和科技能力。外國人搞不了的不等于我們就搞不了!”于是,林勵吾決心在中國實現中壓加氫的試驗。本著實踐第一的思想,林勵吾認真地在催化劑和反應工藝上進行反復探索,發現煤焦油加氫從200大氣壓降到中壓(70大氣壓)時。最大的困難在于轉化率太低,瀝青質沉積堵塞反應系統。他們提高了催化劑的活性,并用反應副產物中的重質酚作為溶劑熔解瀝青質解決反應系統堵塞問題,使工業實驗能達到長期運轉,在同事們和撫順石油三廠的協助下,終于完成了這個課題,并取得了萬噸級半工業實驗的結果。就在這個時候,喜訊傳來,大慶油田被發現,結束了我國“貧油”時代。但同時,花了幾年心血研究的“中壓加氫”制造人造液體燃料工作也隨之結束,可林勵吾認為我們的努力不能白費,他相信,在這一工作中所取得的成果和所積累的經驗仍有其較高的價值和較長遠的意義,有可能在將來適當時機迸發出耀眼的火花來。

      (2)大慶油煤油餾分加氫異構裂化制航空煤油
      60年代初期國外切斷對我國航空煤油的供應,我國國防用油告急。大慶油田的開發成功緩解了石油產品的緊缺問題,但尚未能解決航空煤油的供應,其關鍵技術是如何取得冰點低于-60oC的航空煤油餾分。大慶原油的特點是含蠟高、重油多。當時掌握的加工技術還不能從大慶油制取合格的航空煤油。根據大慶原油的特點,1960 年底,林勵吾、張馥良組首次采用催化降凝方法對大慶直餾石蠟基煤油進行臨氫異構化制取低冰點航空煤油的研究。在研究中,他們打破了前人關于金屬——酸性組分形成分立活性中心的傳統觀點,提出電子(金屬組分)——酸性(擔體)雜交的相互作用理論概念,即:1.金屬和擔體相互作用形成復合中心;2.原金屬的加氫活性越強,相互作用后越有利于異構化選擇性;原擔體的酸性越強,則相互作用后越有利于裂解反應。通過催化劑制備技術可調控兩種相互作用的強弱從而達到控制異構和裂解的深度。這種概念的提出將雙重性催化劑的活性理論推進了一大步,據此在大量數據積累的基礎上形成可以指導催化劑配方的經驗規律。在這種規律的指導下他們在短時間內研究成功具有高選擇性、高活性的W、Mo、Ni及含氟氧化鋁載體組成的金屬酸性催化劑。經過全面的評價證明該催化劑適用于從大慶煤油餾分制造性能完全符合規格要求的航空煤油。消息傳出后,引起石油工業部的高度重視,當時的石油工業部副部長劉放同志親自蒞臨大連化物所,對課題組的工作給予高度評價,并鼓勵和指導大家進一步發展、完善這難得的技術成果。該項目于1964年獲得國家發明獎。
      工業化道路上的轉折點,大慶重油加氫異構裂化制航空煤油
      1963年大慶煤油餾分臨氫異構化制取低冰點航空煤油在實驗室取得成功。正在準備進行中試時,北京傳來關于石油部擬召開“加氫異構裂解”新技術研究工作會議的消息。鑒于大慶原油中重油比煤油含量高、價格便宜將來更有發展前途,林勵吾等決定派人參加會議爭取拿下該項目。
      根據經驗,分子量越大的原料越易于裂化,他們認為異構化催化劑可用于重油加氫裂化。于是立刻把煤油異構化催化劑的研究轉入重油加氫異構裂化制取航空煤油的研究。在研究煤油異構化催化劑所得到的制備規律的指導下,很快達到石油部對重油加氫異構裂化的指標要求。在會上,他們匯報了已取得的結果并積極爭取接受這項任務,這個意愿得到石油工業部的認可,同意林勵吾課題組開展此項研究工作。從此課題組的重點轉入大慶重油加氫異構裂化的研究。經過三個月夜以繼日的努力,完成了實驗室研究,完全達到石油部提出的指標要求。6月份在北京召開由中國科學院主持的鑒定會。裴麗生付院長主持鑒定會,國家科委、石油部、空軍油料部等部門領導參加會議。會議形成的鑒定結論認為大連化學物理研究所的實驗結果已初步達到國外同期研究水平,加氫異構裂化的研究開發成功使我國煉油新技術跨越了一大步。異構裂化技術生產的高安定性航空煤油可為今后航空事業的發展提供有利條件。各項指標達到石油工業部的要求,可向國家科委推薦,提交下一步中間放大。進一步研究改進和提高同時進行。
      鑒定會后石油部下達了加氫異構裂化新工藝及鎢-鎳-硅酸鋁催化劑(編號219催化劑)工業化的攻關任務。在石油工業部統一領導下,由大連化物所、撫順石油設計院、撫順石油三廠、撫順石油研究院等單位合作,組成研究、設計、工業放大三結合的會戰組,邊研究、邊設計、邊準備半工業試驗,爭取在較短時期內大規模生產國家急需的航空煤油。在制定方案時,林勵吾等人和設計院商議決定發展第二代催化劑,將原來兩段法改為一段法,壓力由70atm升至150atm。 取消40立升中試,由實驗室直接進入半工業試驗,節省一年時間。 通過研究、設計、工業放大各環節通力協作,3年即完成全部指標,實現了此后20年連續穩定的工業生產。

      交叉進行的工作進度大致如下:
      1963年-1964年:219催化劑的研制及定型并確定工藝流程。
      1964年-1965年:219催化劑的生產裝置設計、建設;2立升裝置評價并為設計提供數據;完成萬噸級工業試驗裝置建設、催化劑生產。
      1965年-1966年:組織50人隊伍奔赴撫順石油三廠指導萬噸級試驗;年中在現場進行鑒定。同時進行大慶工業裝置建設。
      1966年-1967年: 奔赴大慶參加工業裝置建設及開工準備;年底前進油,1967年
元旦開工一次成功,產品質量、產率完全達到指標。
      在攻關中,第二代催化劑的研究需要攻克大孔、大比表面積、中等酸性硅鋁擔體的研制難關,當時國內外都沒有成功的經驗可循。林勵吾、張馥良組與蕭光炎、李文釗組合作成功研制出大孔、大表面,低酸性的氧化鋁載體,進而又成功制備出性能優異的219催化劑。接著又聯合撫順石油三廠完成了催化劑工業生產的工藝條件、生產流程及設備設計等放大實驗,在此基礎上為萬噸級半工業放大提供催化劑,并設計建立30萬噸工業生產催化劑生產裝置。在工藝研究方面,通過對2立升裝置的模型實驗,為30萬噸裝置設計提供數據。為解決反應器放大的關鍵問題,課題組和設計院合作進行冷模實驗,逐級放大觀察三相固定床流態分布,為2米直徑的工業反應器內部結構提供數據。根據反應特征,他們發明了兩種性能不同的催化劑(219-甲、219-乙)并在一個反應器中分兩段裝入這兩種催化劑,上部裝入加氫性能強的219-甲,下部裝入異構化活性高的219-乙催化劑。和實驗室結果相比,工業生產的結果更好,這可能是與催化劑分段有關。這種方法當時國內外還沒有見過報道。
      在與兄弟單位合作下,林勵吾等深入現場,經過三年的努力,在中試及30萬噸規模的工業生產均取得了成功,緩解了當時國內航空煤油短缺的嚴重問題,解決了國家的燃眉之急。加氫異構裂化被譽為六十年代煉油新工藝,我國很快掌握這項技術,并達到與當時國外相當的水平,林勵吾等為此做出了重大貢獻,該裝置從l967年投產到1985年的18年間該裝置創造利稅達四億元。該項成果獲得1978年全國科學大會獎。林勵吾也于當年當選為大連市特等勞動模范和全國勞動模范。

      老樹開新花,30年后異構化催化劑的新發展
      進入21新世紀,在林勵吾老師的指導下,以他的學生田志堅研究員為組長的一代年輕人在繼承的基礎上又將加氫異構化技術創新性向前推進了一步。結合低凝固點、高粘度指數潤滑油生產的要求,他們根據擇形催化原理,研制成功一系列一維直孔道分子篩擔載貴金屬的多功能加氫異構脫蠟催化劑。分子篩合成取得突破,擇型催化保證潤滑油具有高收率、高粘度指數。
      經過8年的研究,在大慶研究院經過8000小時壽命試驗證明所研制的催化劑性能優于進口催化劑的水平。催化劑經過從實驗室1立升高壓釜到5立方米工業生產裝置的逐級放大。2008年初,根據合同為大慶26萬噸異構化生產裝置提供所需催化劑。11月份開始運行。初期結果既取得比國外引進催化劑更好的結果。突破了我國潤滑油加氫異構化生產高質量潤滑油的新途徑。該催化劑在國內市場上有很大的推廣空間。

      (3)高分散度金屬催化劑的研究和開發
      林勵吾在催化領域工作了幾十年,在不同的時期根據國家需要,不斷調整科研方向,開展新的課題,開拓催化新領域。1972年,林勵吾結束了在農村的“五七道路”返回研究所重新開始他久違而熟悉的工作。這時,他痛心地發現,催化這個在國民經濟建設中占有重要地位的學科正處于低潮。本來前幾年經過他和國內同行們的努力,催化技術已與國外逐漸縮小了差距,經過這幾年的運動耽擱距離又拉大了。林勵吾暗暗下決心,不能再折騰了,時間不等人一定要加快步伐趕上。當時國外剛剛成功地開發了“多金屬重整催化劑”,利用這種催化劑可從低品質的石腦油中生產高辛烷值汽油或芳烴。這是煉油技術的劃時代的突破。林勵吾看準了這種催化劑的優點,組織力量夜以繼日地從事該方向的研究。在當時石油部組織的重整會戰中,他和兄弟單位合作,開發研制出我國第一代Pt-Ir-Ce/Al2O3多金屬重整催化劑,并成功用于大連石油七廠15萬噸/年的工業生產裝置上。此項成果先后獲1978年全國科技大會獎及l982年石油部成果一等獎。
      1975年林勵吾等和輕工部有關單位合作,由輕工業部山西日用化工研究所派人到大連化物所共同研究多金屬脫氫催化劑用于長鏈烷烴脫氫技術以取代從美國UOP公司進口的DEH-5 Pt-Sn/ Al2O3催化劑。當時我國洗滌劑的生產大多以天然油脂為原料,隨著人民生活的提高,洗滌劑消費快速增長,天然油脂的供應已遠遠滿足不了洗滌劑生產的需求。輕工業部當時正與美國聯合油品公司(UOP)談判,引進以石油為原料生產洗滌劑的“長鏈烷烴脫氫”技術。林勵吾覺得此時從多金屬重整催化劑的研究轉入長鏈烷烴脫氫催化劑的研究可給我國輕工業發展提供有力的支持,因此在多金屬重整工作完成后及時轉入多金屬脫氫催化劑的研究。根據多金屬重整催化劑研究積累的經驗,林勵吾意識到多金屬催化劑是從單鉑催化劑演變而來的,其制備的方法必須使兩種金屬緊密結合并相互作用,方能達到最佳的效果,對于催化劑的普通制備方法很難實現兩種金屬完全結合。他們注意到鉑和錫能夠在不同的條件下生成不同結構的絡合物從而使兩種金屬更好結合,于是他們決定把這種絡合物溶液浸漬到擔體上,再經過適當處理以制備出高分散度催化劑,這種將絡合化學與催化化學相結合的方法當時在國內外還是首次提出的。經過多次努力、反復實驗,終于取得滿意的結果。他們突破了UOP公司的專利技術,獨立自主地制備了性能良好的NDC-2催化劑,并與南京烷基苯廠合作完成了催化劑的工業制備、脫氫過程的中試和工業應用。實踐證明,NDC-2長鏈烷烴脫氫催化劑性能優于當時從美國UOP引進的DEH-5催化劑,由于其穩定性特別高,每批催化劑的壽命由原來的40天提高到80天。該系列催化劑不但在國內推廣應用,而且得到印度同行的重視,1986年林勵吾應邀到印度訪問,在當地的設備上使用了NDC-2催化劑,結果充分證明該催化劑的性能全面超過印度從UOP引進的DEH-5催化劑。在已獲得催化劑發明專利之后,該催化劑已向印度出口。這項成果曾先后獲得輕工部二等獎,中國石化總公司一等獎及國家發明三等獎。為了深入研究雙金屬催化劑制備方法、表面結構與反應性能的關系,林勵吾和他的幾位研究生一起開展鉑—錫催化劑的基礎研究,他們率先采用Sn(119)Mossbauer能譜研究錫的價態及其結構與反應性能的關系,其結果在l980年第七屆國際催化會議上宣讀,受到了國際同行的重視。經過多年的辛勤努力他們又進一步采用自行設計的原位TPR-Mossbauer能譜聯用裝置,烯-氫滴定等新技術,協同IR,TEM,ESP,XPS和TPSR等多種物理、化學表征手段對鉑—錫催化劑進行了系統的測試和理論分析,對多金屬催化劑的活性中心理論有了進一步的認識。根據鉑-錫催化劑中金屬鉑在擔體上與錫的相互作用的表征結果,林勵吾將金屬中心分為M1中心和M2中心,M1中心是金屬鉑與擔體氧化鋁結合的活性中心,其性能和擔鉑催化劑無異;M2中心是鉑通過第二金屬氧化物與擔體結合所形成的雙金屬活性中心。雙金屬催化劑的優異性能都從M2中心體現出來。催化劑的脫氫活性,選擇性和穩定性主要和M2活性中心的結構、狀態、分布和數量有緊密的關系。可以通過對催化劑中鉑錫的不同比例和含量、不同單體的選擇、催化劑的浸漬、焙燒等技術來調控催化劑中M1、M2中心相對比例、盡量提高M2中心的比例以滿足反應選擇性和穩定性的要求。九十年代后,我所催化國家重點實驗室(林勵吾當時擔任該研究室學委會主任)已具備各種先進的催化劑原位表征手段,林勵吾等通過運用現代的表征手段和先進的原位實驗技術深入研究Pt-Sn/γ-Al2O3,Pt-Fe/γ-Al2O3等高分散多金屬催化劑的表面結構和催化性能。建立起了催化劑的以金屬Pt 直接與載體結合的M1中心和以γ-Al2O3為載體、金屬氧化物SnO-為夾心、金屬Pt-為表層的“三明治”型M2中心結構模型,該模型還可推廣到更廣的負載型雙組分催化劑范圍,有望對負載型多組分催化劑的設計提供理論依據。在這項基礎研究中林勵吾和他的學生們一共發表了48篇論文。林勵吾曾先后在埃及、阿爾及利亞、英國、法國、德國、美國、意大利、丹麥、日本、印度、馬來西亞等11個國家進行學術交流或合作研究,在國際上獲有較高的知名度,并分別在1982,l988年獲中科院自然科學二等獎。

      (4)甲烷芳構化制芳烴
      甲烷直接催化轉化為液體燃料和/或化學品是世界上催化化學家重點研究的熱點課題之一。自1979年起,全球多家研究機構便把注意力集中在甲烷氧化偶聯(OCM)直接轉化為乙烷乙烯上,但進展不大。1993年,大連化物所王林勝、徐奕德等首先報導了在無氧和連續流動的反應條件下,甲烷在Mo/HZSM-5催化劑上直接轉化為芳烴和氫的反應過程。由于該反應可以在連續流動的條件下進行,并能得到比國際上以往采用不同催化劑對甲烷無氧芳構化所得更好的結果,因此業界認為它具有潛在工業應用價值。在此期間,林勵吾及其學生們對甲烷在Re、Mo等金屬與HZSM-5相互作用活化甲烷的研究也取得進展。在他們的基礎研究的過程中,他們首先指出Re、Mo等金屬離子必須擔載在具有強酸性的分子篩上才有活性而分子篩的孔道結構是甲烷在無氧條件下在Mo/HZSM-5催化劑上催化轉化為芳烴和氫的關鍵因素;提出了Mo/HZSM-5在甲烷無氧芳構化反應中的雙功能特性和機理;首先指出了多余的分子篩B酸中心對反應會產生較多的結焦,采用水熱處理技術明顯提高了Mo/HZSM-5催化劑的穩定性并降低其積炭產率。這些工作發表后被他人引用了276次。甲烷無氧芳構化的深入研究是在1999年以后,這期間林勵吾參與包信和(時任所長、研究員、博士生導師)領導的973子課題,協同徐奕德等人通過大量的基礎研究和前期工作取得國際領先的地位,該項成果于2005年獲得了國家自然科學二等獎。

      (5). 傳統F-T合成的工業試驗和新過程的開發
      近年來,國際原油價格居高不下,因此,煤炭/天然氣資源經合成氣催化間接轉化為油的方法(CTL/GTL)成為一條較為現實的資源轉化技術。
      1980-1999年林勵吾、梁東白、羅洪原等在過去從事高分散度金屬催化劑研究經驗的基礎上,對高分散度擔載型釕、鐵催化劑用于費一托合成(F-T)進行了探索研究,  研制出高選擇性地合成汽、柴油的新型催化劑。
      1999-2008在林勵吾老師的參與下,他的學生丁云杰研究員課題組在合成液體燃料技術在幾十年研究經驗和技術積累的基礎上,分別開發了在漿態床中使用的活性炭擔載的Co基催化劑和固定床中使用的硅膠擔載的Co基催化劑。2005年承擔了中國石油化工集團公司的科技攻關項目“3000噸/年級合成液體燃料中試放大試驗”。在中石化鎮海煉化分公司的合作下,工業示范裝置于2007年3月轉入正式的催化劑性能標定試驗。催化劑經過5000小時的成功連續運轉,標志著我國費托合成技術取得了重大突破性創新。目前該技術已進入70萬噸級合成液體燃料工業化裝置的設計階段,打破了國外公司的技術封鎖,使我國合成液體燃料技術開發研究邁上了一個新的臺階。現正在進行活性炭擔載的Co基催化劑的千噸級/年漿態床反應工藝的工業性試驗。同時,針對資源量小的天然氣藏、海上油田伴生氣和煤層氣資源情況,課題組還研發了合成氣制高碳伯醇聯產優質柴油的新型鈷基催化劑。課題組開發的過程直接由合成氣制得直鏈高碳伯醇,工藝流程短。其它的催化劑體系中,直鏈高碳伯醇的得率都較低,不超過4%。而再這種催化劑上可以獲得35-40%得率的直鏈高碳伯醇。該過程迄今未見文獻報道,具有原始創新性,這是一個有別于常規GTL的新過程。

      (6) 分子篩膜微波合成與工業應用
      近年來,生物乙醇作為可再生能源成為各國政府重點關注和應用推廣的新型能源。生物乙醇可以通過含淀粉作物(如玉米、土豆)、含糖作物(如甜菜、甘蔗)和木質素或纖維質植物(如木材、麥桿、麥秸)的發酵獲得。據悉,2006年全球生物乙醇燃料的投資額達到180億美元,到2020年,估計全球生物乙醇需求量達到1200億立升。而決定生物乙醇價格的關鍵因素就是發酵液的醇脫水技術。目前,工業無水乙醇的生產方法主要包括恒沸精餾、萃取精餾和吸附分離等。這些傳統的乙醇脫水方式普遍存在過程復雜、能耗較高及污染嚴重等問題。滲透汽化/蒸汽滲透膜分離工藝具有一次分離度高、操作簡單、無污染和能耗低的特點,是解決生物乙醇提純的關鍵技術。分子篩膜作為一種新型的無機分離膜材料,可以在苛刻條件(較高溫度和有機溶劑)下使用,且具有高通量、高穩定性等優點,有著極強的競爭力和巨大的市場需求。
      分子篩(沸石)是一系列以硅氧四面體、鋁氧四面體為基本結構單元、具有規整孔道的微孔晶體材料。分子篩作為無機膜材料具有以下優點:1)具有規整的孔道,可以通過分子篩分或擇型擴散得到分離。2)不同的硅鋁比的分子篩具有不同的親疏水性,因而可以根據選擇性吸附實現不同極性的分子的分離。3)分子篩孔道和孔外表面的可修飾性導致分子篩孔徑和吸附性能的可調變性,從而可以實現分離的精確控制。4)分子篩具有良好的化學穩定性和熱穩定性。分子篩膜在滲透汽化/蒸汽滲透領域已經實現了工業化應用,該項技術極大地降低了可再生生物燃料(比如燃料乙醇)的生產能耗和成本。
      在林勵吾參與下,楊維慎研究團隊在上世紀90年代初開展分子篩膜研究工作,經過十幾年的潛心研究,經歷了從實驗室到工廠的發展過程。在實驗室基礎研究方面,原創性工作是將高效的微波合成技術應用于高性能分子篩膜的快速制備。該組首次在Adv. Mater.上發表的微波合成分子篩膜的文章至今已被引用超過80次,組長楊維慎曾多次在國際無機膜大會(如ICIM9,挪威;ICIM10,日本)做關于微波合成分子篩膜的特邀報告。最近,又受邀在J. Membr. Sci.上發表微波合成分子篩膜的綜述。在應用研究方面,擁有載體制備的技術、分子篩膜合成的方法以及設備的相關專利、滲透汽化/蒸汽滲透恒溫膜組件的相關專利、以及分子篩膜分離工藝的相關專利等系列的自主知識產權,完善的膜分離性能數據庫,并完成了300噸/年分子篩膜燃料乙醇蒸汽滲透脫水的中試試驗。
      為了集成世界優秀的技術資源,實現創新科技成果的全球產業化,他們嘗試了將分子篩膜脫水專利技術進行國際許可的實踐。2007年10月,大連化物所與英國BP公司和新加坡Hyflux公司在新加坡舉行了簽字儀式。大連化物所作為核心專利技術的許可方,Hyflux公司作為主要生產方進行分子篩膜和膜組件的制造,BP作為主要用戶并通過它的國際市場和資金運作能力共同開展工業化示范項目,實現了該技術的國際產業化和市場化發展。通過該項技術的國際合作,大連化物所還將在該技術的后續研發方面進一步獲得更多的國際資助,推動我國具有自主知識產權的專利技術的進一步提升與發展。

      (7)獻身科學,為攀登高峰不懈努力
      林勵吾取得的一項項成果,是他帶領全組人員經過同心協力、千辛萬苦才獲得的。如,為了從大慶重油溜分中制出合格的航空煤油,林勵吾與同事們在大慶最冷的時候度過了一個冬天,在撫順簡陋的工棚里一呆就是半年,冰天雪地中和同事們一道試車,搜集數據,上世紀 50年代到 60年代,在大連與撫順之間,林勵吾不知道跑了多少個來回。工作中,為了搶時間趕任務,日以繼夜、廢寢忘食成了“小意思”;為了連續幾十小時觀察和收集數據,吃在實驗室、住在實驗室成了“家常便飯”。難忘的1964年春節前,為研制出性能優異的催化劑林勵吾帶領著全組進行連續兩個多月的壽命實驗,春節在實驗室中度過。他們日夜倒班,在自制的土設備中完成了2000小時的壽命實驗。
      時光流逝,物換星移,數十年風風雨雨,林勵吾總是以忘我的勤奮和堅韌不拔的精神投入工作。由于常年辛苦勞累,使他積勞成疾,1987年,他被確認為患膀胱腫瘤,大家都勸他停止工作盡快休息治療,但他卻以驚人的毅力和堅強的意志,邊治療邊工作,不耽誤學生的培養不影響科研工作的進度,幾年后竟奇跡般地戰勝了“病魔”。
      是什么讓林勵吾對科研事業如此執著?他用一句話回答:“祖國的需要,就是我永遠不竭的工作動力。”

      (8)甘為人梯 “讓年輕人從我們肩上踏向世界高峰”
      林勵吾院士多年來在工作中很注意培養年輕力量,為化物所的催化領域培養出一支能夠吃苦,善于攻堅的研究隊伍。為了把年輕人推上了科研的第一線,1989年,林勵吾先生剛過60歲,他毅然地從研究室主任的領導崗位上退了下來,用他的話說就是要甘愿“充作人梯,讓更多的年輕人從我們的肩膀上踏上……世界高峰”。作為我國第一代博士生導師,林勵吾院士至今他已培養出40多名博士和博士后、十多名碩士研究生。林勵吾先生在人前從來不夸耀自己的學生,更不愿拿出哪個學生做自己育人的成功范例。他的許多學生在國外完成深造后,都回到了國內,或走上了領導崗位,或成為課題組、研究室的負責人,這和林勵吾院士的言傳身教有著很大的關系。他在嚴謹治學、求真務實方面對學生的要求非常嚴格,同時更注意學生在做學問過程中“德”的培養,要求學生在研究工作中不弄虛作假,要做到不溫不火,不急不躁,要認認真真地做好試驗,踏踏實實地搞研究。林勵吾先生帶學生的另一原則是因材施教,根據學生的不同情況的特點,因人而異地給一些方向性的指導。他通常要利用半年左右的時間來考察新學生的特點,然后再給學生特出適合的題目,使學生能夠揚長避短、學有所成。他培養的學生大多數具有優良的學風和堅實的基礎,在所內外工作崗位上很快成為骨干力量。如1990年的博士畢業生沈儉一在南京大學做博士后工作,很快被破格提升為副教授,他在南大老師的指導下開展非晶態催化劑的研究。一年半內在國內外發表了20篇論文,引起國內外學者的注意;博士生張濤一畢業就留在大連化物所工作,先后擔任研究組組長、室主任、副所長、所長兼航天催化與新材料研究室的主任,他帶領科研人員,先后開展了我國載人航天工程肼分解催化劑和飛機應急系統的肼分解催化劑的研究并取得很大成功,為我國神舟1至7號系列飛船成功發射及殲10飛機騰空起飛做出很大貢獻,并獲國家特等獎、三項國家發明二等獎及一項中國科學院一等獎。學生楊維慎、丁云杰、田志堅、徐龍伢等博士畢業后,由于科研成績顯著,不久就提升為研究員,并被聘任為研究組組長、主任等,成為我所催化領域的主要骨干和學科帶頭人。
      中國科學院大連化學物理研究所目前已是我國實施知識創新工程的一支重要力量,林勵吾院士五十多年奮斗在這里,雖然從行政崗位上退下來了,但他對化物所的感情總是割舍不下。在學術領域中,林勵吾先生通過指導研究生的工作與有關課題組聯系,緊跟世界科學發展的潮流。1992-2003年,林勵吾先生擔任中國科學院大連化學物理研究所學術委員會主任,2003年以后又擔任催化劑基礎國家重點實驗學委會主任;近年來,林勵吾院士仍在積極地參加學術活動1994年開始擔任“催化學報”主編。1999年起,林勵吾擔任國際刊物“Catalysis Letters”及“Topics in Catalysis”編委。這兩個刊物是催化學科國際性重要刊物,主編為美國著名學者G. A. Somorjai教授和英國皇家學會成員J. M. Thomas教授,編委會由各國催化界有代表性人物組成,所在地為美國U. C. Berkeley大學。林勵吾先生累積已在國內外發表論文390多篇,其中在國外學術刊物發表150多篇,國內期刊230多篇。其中SCI收錄191篇,總引用次數1217次,他人引用757次。1998年林勵吾獲得何梁何利科技進步獎。
      林勵吾雖年歲已高,但身體很好,仍愿為化物所發展作貢獻,現任化物所咨詢委員會主任,還在積極地參加力所能及的活動,繼續為化物所的發展和學科建設出謀劃策。
林勵吾先生溫文爾雅、謙遜和藹、誠懇待人,不論與人交往還是共事,他都能做到與大家和諧共處,這已是有口皆碑。如他在擔任課題組長、室主任、研究生導師、學委會主任、學報主編和咨詢委主任期間,不論與上級、下級還是同事他都能平等待人,既堅持原則、嚴格要求又能以人為本關心大家,特別注意調動和發揮每個人的積極性把事情辦好。

三、林勵吾主要論著
1. Lin LW, et al., Research and development of catalytic processes for petroleum and natural gas conversions in the Dalian Institute of Chemical Physics, Catalysis Today, 51(1), 59-72, JUN 1, 1999.
2. 林勵吾,張馥良等,石蠟基石油餾分臨氫異構化的催化劑性能的考察,燃料化學學報,
  6,193,1965.
3. 林勵吾,吳榮安等,絡合制備方法對鉑錫催化劑性能影響,石油煉制,12,11,1979.
4. 絡合法鉑錫催化劑的特性及反應性能,石油學報,1,72,1980.
5. Lin LW,  Zhang T et al., Dynamic Process of Carbon Deposition on Pt and Pt-Sn Catalysts for Alkane Dehydrogenation, Applied Catalysis, 67(1): 11-23, DEC 3, 1990.
6. DU HZ,  Lin LW et al, Surface-features and Catalytic Performances of Platinum Alumina and Platinum Rhenium Alumina Catalysts for Normal-Heptane Conversion Prepared by Metal-Carbonyl-Complexes, Applied Catalysis, 78(1): 1-14, OCT 29, 1991.
7. Lin LW, et al., Surface structure and reaction performances of highly dispersed and supported bimetallic catalysts, Science in China Series B-Chemistry, 42(6): 571-580, DEC, 1999.
8. Lou HY, Lin LW, et al., Role of vanadium promoter in Rh-V/SiO2 catalysts for the synthesis of C-2-oxygenates from syngas, Journal of Catalysis 145(1):232-234, JAN, 1994.
9. CHEN LY, Lin LW et al, Structure characterization of platinum/alumina, rhenium/alumina, and platinum-rhenium/alumina catalysts, Journal of Catalysis, 145(1): 132-140, JAN, 1994.
10.Chen LY, Lin LW, et al., Dehydro-oligomerization of methane to ethylene and aromatics over molybdenum/HZSM catalyst, Journal of Catalysis, 157(1): 31-319, AUG 28, 1995.
11. Chen LY , Lin LW, et al., Fourier transfor-infrared investigation of adsorption of methane and carbon monoxide on HZSM-5 and Mo/HZSM-5 zeolites at low temperature., Journal of Catalysis 161(1): 107-114, JUN, 1996.
12 .Lin LW, et al., Direct conversion of methane under nonoxidative conditons, Journal of Catalysis, 216(1-2): 386-395, MAY, 15 2003.
13. Lin LW, Kou Y et al., An amorphous approach to the structure of a Pt-Fe/gamma-Al2O3 catalyst characterized by XAFS, Physical Chemistry Chemical Physics, 3(9): 1789-1794, 2001.
14. LU Y, A high coking-resistance catalyst for methane aromatization, Chemical Communications (20): 2048-2049, 2001.
15. XU XC, Yang WS, Lin LW et al., Synthesis of a high-permeance NaA zeolite membrane by microwave heating, Advanced Materials, 12(3): 195+ FEB 3 2000.
16. XU XC, Yang WS Lin LW, et al, Synthesis of NaA zeolite membrane on a ceramic hollow fiber, Journal of Membrane Science, 229(1-2): 81-85, FEB 1 2004.
17. Wang T, Ding YJ, Lin LW et al., Influence of lanthanum on the performance of Zr-Co/activated carbon. J. of Nature Gas Chemistry, 17, 2, 153-158, 2008.
18. XU YP, Tian ZJ et al., Microvoave-enhenced ionothermal synthesis of Aluminophosphate molecular seives, Angauvte Chemie Int. Ed.
19. Wang WL, Tian ZJ,Lin LW et al., Structure directing role of amine in the I-synthis, JACS 128, 23, 7432, 2006.
20. MA HJ, Tian ZJ, Lin LW et al., Efect of water on the ionothermal symthesis of moleculer sives, JACS, 130, 20, 8120, 2008.

主要參考文獻:
1 物理化學家林勵吾 ,2007.12《院士與創新》中國石油大學出版社 ;
2 林勵吾  走自己的路 不踏別人的腳印,1998.5《院士思維》安徽教育出版社。

撰稿人
王承玉(1943~)遼寧大連人,研究員,1978年考入林勵吾的碩士研究生,1981年畢業留在化物所工作。從事過鉑錫系列催化劑研究,曾擔任大連化物所副所長、黨委副書記,現已退休。

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