百年风雨无悔 世纪人生有祺——唐有祺先生小传(4)

唐有祺在安心著书立说的时候，决不是怀着避世的心理。科技强国的梦想在胸，虽然身处逆境，但他一直密切关注着国家科技的发展，思考着结合当时的背景，利用自己的结构化学专长，为国家做点有用的事。新中国的化学工业基础非常薄弱。周恩来总理提出要从日本和美国引进装置，但我们自己必须对引进的装置进行消化和应用，其中最重要的一环就是装置中所用的催化剂的国产化。在这一背景下，1974年，石化部开始制定研制环氧乙烷银催化剂的计划。唐有祺感触到机遇可贵，决定和他1956年毕业留校的学生林炳雄一起，利用北京大学在结构化学上的优势，从理论上研究催化剂的机理。他们几次到主管部门争取参与，都因理科高校在这方面经验不足而屡遭拒绝。他们看重的是同行业的研究单位。连续几十天的奔波总是无功而返，林炳雄有些气馁了。但唐有祺却没有放弃的打算。他深知，这个项目的工作难度和实际意义都非常重大，自己有责任在国家需要的时候挺身而出。而在文革期间下厂开门办学的经历让他深切体会到，当时的中国科研基础是多么薄弱。这样一个高难度的研究项目，仅凭热情是没有出路的。他相信，自己深厚的结构化学和理论功底一定对项目的顺利完成有重要的帮助。因此，就算山阻石拦，他也要义无反顾地展现出一个知识分子的担当。

二十多年前迂回回国的经验告诉他，当直接的道路被封锁时，迂回前进还会有成功的希望。就这样，这位奔向花甲之年的导师向被挫败感笼罩的林炳雄建议了第二套方案，就是到有条件承接这个项目的燕山石化总厂研究院去展示自己的特点与实力，促使他们接受与合作。唐有祺承诺，他将自始至终毫无保留地支持林炳雄，亲自出马为他助威。唐先生百折不挠的进取精神深深地感染了林炳雄。新的希望，又在他的心头升起。

在一个晴朗的早晨，经过一番准备的师生二人带着两个火烧向燕山石化进发了。（林炳雄：令我终身受益的老师。《唐有祺教授八轶华诞志庆集》，河北教育出版社，2000年，p203-204）一路上，他们仿佛没有看到身边拥挤的人群和充满生气的山峦田野，只是专注地对几个小时后即将发生的事情不断地进行猜测、推演。由于交通不畅，师生二人到达目的地时已近中午。对方接待他们的态度热情而礼貌，但熟悉的不信任感在他们的言语间表露无疑。有备而来的唐有祺首先介绍了他在工厂“开门办学”时做出的突出成绩，以证明自己作为一个高校教师在生产实际面前的实战能力；紧接着，他又表明自己此番前来，实在是源于一个知识分子在国家需要面前深深的责任意识。简短的发言，迅速吸引了与会者的注意力；他们对眼前的老者不由得心生敬意。关于核心问题的讨论随即顺利展开。按照事先准备好的资料和分工，唐有祺和林炳雄分别谈了对这个课题的认识和打算。对方抛出了一个个问题，唐有祺和林炳雄一一周密作答。终于，对方被他们的理性思维所折服，表示尽快向主管领导建议接受北京大学作为这个项目的合作伙伴。最后，石化部终于把与引进装置相配套的“环氧乙烷银催化剂”部分研制任务下达给北京大学。唐有祺和林炳雄团队终于不负众望，经过刻苦攻关，研制出催化性能达到了预期指标的催化剂产品。研究成果引起了国际同行的广泛关注，被国际同行当作经典的实例在报告中专门讲述。1986年，“环氧乙烷银催化剂”等研究成果被国家教委评为科技进步一等奖。

从事引进装置配套催化剂的研究，是唐有祺的研究工作面向生产实际的良好起点。在研制环氧乙烷-银催化剂时，石化厂的技术员向唐有祺请教高效催化剂问题。（《根深方叶茂--唐有祺传》，朱晶、叶青，2016年，中国科学技术出版社，p48）当时国产催化剂效率比国外新出的催化剂效率低三个数量级。技术人员询问唐有祺，是否能够达到这么高的催化效率。唐有祺开始思考高效催化剂的问题。经过简单估算，唐有祺认为，若TiCl3在载体表面分布成单分子层，暴露在表面的活性组分可增高三个数量级，催化效率就会提升1000倍。为了证实这一结论，他和谢有畅及其他同事们利用X-射线衍射法对负载于MgCl2表面的TiCl3进行了研究，发现研磨后的TiCl3在载体表面的确发生了单层分散。之后，唐有祺等又证实，氧化物和盐类可以在远低于熔点的情况下，在载体表面自发单层分散，并且单位面积载体有饱和分散量。由此，唐有祺确定了一个带有普遍性的效应：当不超过阈值的晶态氧化物或盐类与载体混合后，在不甚高的温度下热处理时，都能自发地单层分散到载体表面上。而超过的部分一定留在晶态中，不会在分散的表面单层发展为多层。这就是自发单层分散原理。正是由于从微观结构的视角出发，在理解结构与性能之间关系的基础上，运用结构化学的概念解决问题，自发单层分散原理后来成为设计和制备基于这一类体系的催化剂、吸附剂和固体电解质等功能体系的科学依据，受到国内外同行的广泛赞誉。鉴于自发单层分散原理的重大科学贡献及其巨大的应用价值，1987年，国家教委为唐有祺的科研团队授予科技进步一等奖。后来，谢有畅的课题组根据这个原理继续研究，得到了对CO有极高吸附容量和选择性的高效吸附剂，并在拥有自主知识产权的基础之上实现了大规模工业生产，年均产值数亿元。该吸附剂性能居国际领先水平，获中、美、加三国发明专利，获国家级新产品证书，为我国煤化工产业提供了高纯度CO这一基本原料，解决了低成本从半水煤气等原料中分离高纯CO的难题，为中国煤化工的发展和节能减排做出了重要贡献。

文章来源：《硅酸盐学报》 网址: http://www.gsyxbzz.cn/zonghexinwen/2020/1008/331.html