胡克源,1926年7月21日出生于四川省成都市,是一位著名的无机化学和环境化学家。他曾在中央大学化学系学习,并在中国科学院物理化学研究所、长春应用化学研究所、化学研究所和环境化学所工作。胡克源早期在中国水盐体系相平衡研究和无机盐工艺研究方面做了许多奠基性工作。后期,他在有机污染物化学及其治理新技术研究中作出了贡献。胡克源曾任中国科学院生态环境研究中心研究员、博士生导师。胡克源的学术成就得到了广泛的认可和赞誉。
人物经历
1944-1948年 在中央大学化学系学习,获学士。
1948-1949年 在中央研究院化学研究所任助理员。
1949-1952年 在中国科学院物理化学研究所任助理员,助理研究员(自1951年)。
1952-1955年 在中国科学院长春应用化学研究所任助理研究员。
1955-1975年 在中国科学院化学研究所任助理研究员、副研究员(自1961年)。
1956-1960年 苏联科学院普通及无机化学研究所研究生,获化学副博士学位。
1975-1989年 在中国科学院环境化学所(1985年更名生态环境研究中心)任副研究员、研究员(自1982年)。
主要成就
科研成就
无机盐化学
胡克源在50年代初参与中国第一代卤磷酸钙日光灯荧光料研制中,负责原料纯制,提出了酸除重金属杂质和界面沉淀法制取高纯氟化钙新方法。他还负责筹组开展中国盐湖资源研究,并在水盐体系相平衡与无机盐新工艺研究上作出了突出贡献。
直接提取锂盐
胡克源在60年代初深入研究了由氯化锂、氯化镁、四羟基合铝酸钠以及氢氧化铝构成的三元和多元水盐体系。他发现氯化镁与铝酸钠反应生成难溶新复盐MgC12·3Mg(AlO2)2·nH2O,在微酸性条件下此三盐中的氯化镁完全溶出,沉淀物进一步与氯化锂结合,于30℃生成Li/Al=2/5的另一新化合物沉淀,它在300~340℃分解。用水浸取热分解产物,氯化锂完全溶于浸液。胡克源提出了中国第一个铝酸钠选择沉淀和焙烧浸取氯化锂的两步法从胆巴直接提取锂盐新工艺,并于1966年上半年在四川自贡完成全流程扩试,得到工业碳酸锂,锂总收率85%。此成果不仅为开发中国卤水锂资源开拓了新途径,还推动中国直接提取锂盐的研究蓬勃开展。
绘出新相图
罗伯特·胡克源于50年代末给出了Li+Na+″Cl-,-H2O水盐体系0~100℃的完整多温溶解度图。60年代初,他首次研究了H+,Li+,Mg2+″Cl--H2O体系0℃、20℃、40℃的相平衡。后来中国科学院青海盐湖所据此原理开发出氯化氢盐析法制取氯化锂新工艺。为配合核燃料后处理,胡克源课题组研究了水盐体系,Na+″Ac-,-H2O(HAC),40℃与UO2Ac2-氢氧化钠H2O,25℃、90℃的相变规律,为优选醋酸钠和重铀酸钠沉淀工艺条件提供了科学依据。
探索相变规律微观机制
胡克源首次发现由氯化氢、碱和碱土金属氯化物构成的简单三元水盐体系中盐析作用随温度升高而减弱;随两种盐的阳离子半径减少而增强。他阐明了在某盐饱和溶液中溶入另一盐时将引起前者的阴、阳离子热运动活化跃迁位垒Ei变化,推导出盐析系数α≈exp(∑△Ei/RT)。由此论证了这类体系中的盐析作用主要来自两种盐的阳离子间的静电作用。
废水处理
胡克源在70年代后期开发出处理农药杀螟松生产废水的萃取流程,并为农药厂采用。80年代初,他针对三大类工业废水采用多相、匀相催化湿式氧化和单纯湿式空气氧化,系统地研究了废水中重点污染物的降解化学过程及其动力学特征,并提出了有实用价值的相应处理工艺。
有机氧化工艺废水
胡克源研制出稳定性与活性优良的铜锰铁氧化物催化剂,用于湿式催化氧化法处理丁烯氧化脱氢洗酸水与石蜡氧化废水时,在250℃均可去除总有机碳99%以上。用于处理火箭燃料废水时,于230~250℃可使其高含量偏二甲肼、苯胺与三乙胺彻底净化。
煤气化废水
胡克源筛选出含微量铜、铁离子的湿式均相催化剂体系,显著提高了废水中多种大分子有机污染物氧化降解为小分子物分的反应速率常数。在不苛刻的湿式匀相催化氧化条件下(-230℃)完全去除煤气化废水中的酚类、CN-、S2-;去除多环芳烃90%,有机化合物总量99%和COD80%~90%,使出水可生化处理性大为提高。
有机磷农药废水
胡克源针对硫代磷酸类的生产废水特性,研究出以湿式空气氧化作预处理,再接生物氧化处理使出水达标的两段处理新工艺。此法在温和条件下(170~190℃)将有机硫氧化剂硫酸来酸化废水,利用酸促进有机磷水解到磷酸和易于生物氧化的物分,克服了单纯湿式氧化条件苛刻和单一酸解耗酸量大并产生硫化氢的缺点。
燃烧催化剂
胡克源针对不同对象开发出具特定功能的高效燃烧催化剂,并研究了相应的催化反应动力学,引入了研究催化剂的新方法。
掺钾氧化锰系催化剂
80年代初,胡克源课题组研制成新颖的锰铜钾钠复合氧化物催化剂,并成功地用于浓度变化大又带油雾的石蜡氧化尾气的深度净化。他还系统地研究了掺碱金属氧化物对氧化锰催化活性的影响,发现适量掺钾提高了氧化锰对含氧有机化合物催化燃烧的活性。
氧化钛基催化剂
胡克源指导研究生系统地研究了钛与其他过渡金属的二元和多元氧化物催化剂对甲苯、丁、乙二胺、吡啶的催化燃烧活性,发现适当比例的钛—铜氧化物与钛—锰氧化物有相当高并具实用意义的催化活性;只有钛—锰氧化物催化剂耐硫中毒,其表面与二氧化硫无显著作用。
研究催化剂新方法
胡克源首次引入了研究相图的方法来设计和考察铜锰钴三元氧化物催化剂对苯与环己的催化燃烧活性。以反应物起燃温度等温线形式在三元氧化物体系组成图上描绘出对应于不同组成的催化活性分布,从而得出相应最高活性的组成范围。基于此法,开发出用于处理含苯系物废气的堇青石陶瓷蜂窝体负载的铜锰钴复合氧化物催化剂。
学术论著
胡克源的学术贡献不仅体现在科研成果上,他还致力于学术交流和知识传播。他翻译了《快速定量相分析(实验指导)》一书,于1995年出版,为相关领域的研究人员提供了宝贵的实验指导。此外,他在《环境科学学报》上发表了《黄磷诱发氧化水中苯酚的研究》和《催化氧化法处理苯系物工业废气催化剂的研制》等论文,展示了他在环境化学领域的深入研究。他还著有《自卤水中直接提取锂盐的新工艺方法》一书,详细介绍了他在无机盐化学领域的创新工艺。
人才培养
胡克源对培养科研人员也尽心竭力,与学生相处时平易近人,并关心他们的生活,但在工作和学习上则严格要求,注意他们的基本概念和基本功训练,使学生们得以全面成长。
人物评价
胡克源性格梗直坚毅,自视天资平平但勤能补拙。自幼学习勤奋,知难而进,能刻苦钻研。加之严师教诲,使他不仅理论基础扎实而且养成了系统思维,勤于动手,严格细致和坚韧不拔的作风。他重视应用研究,但从不忽视基础工作,常将研究对象作为一个适度的体系考虑,全面探索其内外联系,揭示其化学本质和规律。他认为只有这样才既有利于完成实际科研任务,又可推动学科发展。这种思想指导了他的全部工作。正是这些素质使他于1985年在劳伦斯实验室迅速找到观测水中O2与H反应的中间产物形成与继而分解的最佳条件,从而发现酸雨中硫酸形成的中间物是焦硫酸离子;1977年他在农药厂亲自做实验完成杀螟松废水萃取处理流程、原料回收和再利用的全部工艺条件研究,以及1987年在有机磷农药废水处理的研究中,克服多种困难,自己承担高压试验与同志们一道坚持按时高水平地完成该“七五”攻关项目的全流程研究。胡克源以物理化学和无机化学见长,在科研工作中勤奋耕耘数十年,不断更新知识,涉猎新的领域,并作出创新贡献,取得了丰硕成果。他在中国外发表论文约50篇。