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　　本報記者 王慶 通訊員 蘭娜

　　“變壓吸附空氣分離制氧技術(shù)裝備，其主要特點是能耗低、設(shè)備簡單可靠、建設(shè)周期短、開停機快、自動化程度高、可實現(xiàn)無人化管理?！边@是《中國冶金報》記者2003年夏天采訪國內(nèi)該項技術(shù)工藝的主要發(fā)明者和發(fā)明專利獲得者——北京大學(xué)謝有暢教授時，他言簡意賅地介紹該技術(shù)裝備的開場白。據(jù)時任北京北大先鋒科技有限公司總經(jīng)理張佳平介紹，由該公司研發(fā)成功并采用該技術(shù)負責(zé)承建的西林鋼鐵集團 阿城鋼鐵有限公司 3000m3 /hVPSA 制氧工程項目，已于2003年7月17日正式通過驗收并交付使用。記者關(guān)注到——從那以后，變壓吸附空分制氧技術(shù)裝備在作為耗氧大戶的鋼鐵企業(yè)，得到了更多的應(yīng)用。 

　　歲月如歌，初心不變。約20年后的今天，謝有暢教授獲得中國催化成就獎的消息，再次引起了記者的關(guān)注—— 

　　2021年10月16日，第二十屆全國催化會議在武漢盛大開幕，北京大學(xué)化學(xué)院謝有暢教授榮獲中國催化成就獎。催化成就獎是中國化學(xué)會催化委員會頒發(fā)的最高學(xué)術(shù)獎勵，以中國催化科學(xué)的先驅(qū)者——張大煜冠名，授予在催化科學(xué)和技 術(shù)研究中取得原始創(chuàng)新性或創(chuàng)造性成果、對我國催化科學(xué)的發(fā)展或?qū)Υ呋I(lǐng)域重大應(yīng)用方面做出突出貢獻的催化科學(xué)工作者，在國內(nèi)外催化界有較大的影響和較高的認可。

　　沉浸催化領(lǐng)域，發(fā)現(xiàn)自發(fā)單層分散現(xiàn)象 

　　謝有暢1957年從北大化學(xué)系研究生畢業(yè)后留校任教，長期致力于物理化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)和固體表面化學(xué)的教學(xué)，以及催化劑、吸附劑和納米材料等的基礎(chǔ)研究和技術(shù)開發(fā)工作。1973年，他與唐有祺教授在北京化工研究院合作研究聚乙烯 高效催化劑及氧氯化催化劑的過程中，發(fā)現(xiàn)活性組分在載體表面存在單層分散現(xiàn)象，且在活性組分達到單層分散閾值時 催化活性達到最大值。1979年7月，相關(guān)論文《聚乙烯高效催 化劑的結(jié)構(gòu)和機理研究》在《中國科學(xué)》上發(fā)表。1990年，他與唐有祺應(yīng)邀在“Advances in Catalysis”發(fā)表自發(fā)單層分散總 結(jié)性論文，單篇被引用800多次，是該年我國被引用最多的一篇科學(xué)論文。該基礎(chǔ)研究成果獲 1986 年國家教委科技進步 獎一等獎，在中國表面化學(xué)和催化領(lǐng)域產(chǎn)生了重要影響。經(jīng)過三十多年的探索與發(fā)展，自發(fā)單層分散現(xiàn)在已成為催化材料制備普遍應(yīng)用的理論，利用自發(fā)單層分散原理形成的技術(shù)，已經(jīng)應(yīng)用到催化和吸附的多個領(lǐng)域。 

　　在幾十年的工作中，謝有暢對如何平衡好科研、教學(xué)和工 業(yè)應(yīng)用研究三個方面的關(guān)系，總結(jié)出了扎實可行的經(jīng)驗。他認為：“在教學(xué)中能打下扎實的理論基礎(chǔ)，在基礎(chǔ)研究中能快 速抓住問題的本質(zhì)，而且在基礎(chǔ)研究中發(fā)現(xiàn)有重大應(yīng)用機會 時，可進一步做出工業(yè)應(yīng)用成果?！睂χx有暢來說，教學(xué)、科研和工業(yè)應(yīng)用三者非但不矛盾，反而是相輔相成、相得益彰的，這也促成了他在科技創(chuàng)新之路上的諸多發(fā)現(xiàn)和成就。

　　研制高效吸附劑，致力于實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化夢想 

　　自發(fā)單層分散原理除了用于催化劑研究，在材料科學(xué)有關(guān)領(lǐng)域也可應(yīng)用。在該原理發(fā)現(xiàn)后不久，謝有暢便想到將其用于一氧化碳吸附劑研制。 

　　根據(jù)一氧化碳可與一價銅生成絡(luò)合物這一原理，謝有暢推測，如果將一價銅的化合物單層分散到有大比表面的載體上，就有可能制得對一氧化碳有高吸附量和高選擇性的吸附 劑。經(jīng)過大量實驗，謝有暢團隊用 CuCl分散在分子篩內(nèi)表 面，制得了一氧化碳高效吸附劑，其性能居國際領(lǐng)先水平，曾獲中國、美國和加拿大專利。采用該吸附劑的吸附分離一氧 化碳技術(shù)于2005年獲得教育部科學(xué)技術(shù)獎發(fā)明獎一等獎，入選2005年度高等學(xué)校十大科技進展，2006年獲國家技術(shù)發(fā)明 獎二等獎。

　　一氧化碳高效吸附劑的開發(fā)成功，曾經(jīng)吸引了國外公司的目光，但與國外公司的合作并不順利。由于供貨條件談判 拖延了近 10 個月，外方研制出了自己的吸附劑，中斷了與謝有暢團隊的合作，謝有暢科研組為此背上了上百萬元債務(wù)。巨額的債務(wù)，并沒有止住謝有暢推動吸附劑產(chǎn)業(yè)化的腳步，而是集中力量將一氧化碳吸附劑推向國內(nèi)應(yīng)用，以設(shè)計建造成套一氧化碳分離設(shè)備的思路切入國內(nèi)市場。 

　　1999年底，北大資源集團和北京大學(xué)科技開發(fā)部合作成立北京北大先鋒科技有限公司，給謝有暢團隊投資1000萬元，進行吸附劑及成套分離設(shè)備的研制和工業(yè)開發(fā)。謝有暢團 隊開始建設(shè)吸附劑生產(chǎn)廠，通過不斷摸索，他們確定了合理 的生產(chǎn)流程和設(shè)備選型，發(fā)明了高效離子交換工藝，設(shè)計出有特色的焙燒爐，實現(xiàn)了大規(guī)模生產(chǎn)，吸附劑質(zhì)量達國際先 進水平。

　　與此同時，謝有暢還帶領(lǐng)團隊研制出高效空氣分離制氧吸附劑，開發(fā)成功高效變壓吸附制氧技術(shù)，已在國內(nèi)外建設(shè)了將近300套大中型制氧裝置，其中單一用戶的制氧設(shè)備最大規(guī)模已達到87500m3/h，這也是我國正在運行的最大規(guī)模 變壓吸附制氧裝置群。據(jù)最新數(shù)據(jù)統(tǒng)計，該項技術(shù)經(jīng)北大先鋒推廣應(yīng)用，2021年訂單金額已超過13億元。這一成果在我國乃至世界范圍的變壓吸附制氧領(lǐng)域也屬前所未有，為鋼 鐵、有色等富氧熔煉和助燃提供了經(jīng)濟可靠的氧氣來源，創(chuàng)造間接經(jīng)濟效益數(shù)百億元。

　　中國化學(xué)會催化委員會主任、中國科學(xué)院院士李燦在談及謝有暢教授的科研成果時，給予了極高贊譽：“變壓吸附分離一氧化碳技術(shù)、空分制氧技術(shù)是北大化學(xué)院科研成果產(chǎn)業(yè) 化應(yīng)用最成功的項目之一，也是二十世紀八九十年代中國催化界從基礎(chǔ)研究走向規(guī)模化工業(yè)應(yīng)用不多見的例子之一，這是一個把論文寫在大地上的典型例子?！?nbsp;

　　如今已近九十高齡的謝有暢教授仍然精神矍鑠，多次應(yīng) 邀參加各種交流活動，激勵青年學(xué)子潛心學(xué)術(shù)，勇于創(chuàng)新，為我國的科技發(fā)展積極貢獻力量。