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初创人物

潘教麦教授

华东师范大学化学系教授,曾兼任中国人民解放军第9759工厂化学研究所名誉所长、中国人民解放军83118部队高速分析研究会副理事长、兵工学会高速分析专业委员会委员。

潘教麦教授长期从事分析化学、量子化学、配位化学、无机化学、有机化学等方面的教学与研究工作,参与编写并出版《基础化学》下册、《钢铁化学分析》、《显色剂及其在冶金分析中的应用》、《显色剂及其在光度分析中的应用》、《新显色剂及其在光度分析中的应用》、《分析化学》、《高速分析及其自动化》等著作,为中国制造2025即工业4.0打下了坚实的基础。

此外,他还长期从事有机合成、树脂合成、痕量分析、光度分析等方面的研究。曾获八项市、部级科技成果奖,同时在国内外杂志上发表的论著近达250篇。目前潘教麦教授课题组的研究方向主要围绕绿色化学与工艺过程绿色化展开相关研发工作。具体针对:工业4.0、环境工程、环境监测、有机合成等方面的研究,多项课题都具有很强的实际应用价值和较高的科学新颖性,多个项目已经进入到了多个国家级项目实施阶段。


潘教麦教授生平介绍

潜心教学 献心科研

—记潘教麦教授

潘教麦教授,浙江永嘉人。1961年毕业于华东师范大学化学系、并留校任教,他崇尚学无止境、潜心研究、淡泊浮华、严学严谨、扎实工作。一直从事分析化学、有机试剂的教学工作,以及上海电视台分析化学主讲,他的学生几乎遍布全市各行各业。他还参加了“基础化学”(与复旦大学化学系合编)的编写工作。自1984年开始共培养了20多名研究生、并接受指导8名访问学者。在上世纪80年代,在鞍山、包头、烟台、济南、郑州、昆明、西安、无锡、南京、庐山、温州、永康等地,受冶金、机械、地质、卫生防疫、兵工部等有关单位的邀请,主办了10多次的讲座,授课学员达万余人之多,潘教授还曾兼任《冶金分析》杂志编辑、《食品安全质量检测技术》杂志编委、中国兵工学会高速分析专业委员会委员、上海特种试剂开发中心专家咨询委员会委员,他还曾受国家自然科学基金委员会之邀,对项目进行初评工作。
潘教授在搞好教学的同时,努力抽空从事科研工作。从1962年起便与徐钟隽教授一起进行显色剂的研究、1963年就在《化学学报》上发表了第一篇文章。以后进入文革时期,在此期间,他深入工作,与上钢一厂的两位工程师一起,为了提高钢厂、机械厂化验人员的理论水平,共同编写了《钢铁化学分析》一书,并与1977年成功的出版。该书的出版,使潘教麦教授闻名于全国各大钢厂,许多工人都很熟悉他。并且鞍钢、宝钢、攀钢均派人与潘教授联系,并讨论解决生产中遇到的问题,并提供资金进行科研合作。1981年潘教授与上钢一厂的专家,首次提出以“显色剂”为题,共同撰写了《显色剂及其在冶金分析中的应用》(1980年由上海科技出版社出版),系统的介绍了一些金属检测的显色剂性能及分析方法,属于冶金分析中开天辟地的贡献。由于在此方面的显著成就,1982年潘教麦先生就被评为副教授,也是当时全国最年轻的副教授之一。潘教授退休后,因《显色剂》一书,社会有新需求,化学工业出版社主动联系潘教授,想让其再撰写一版精修版的显色剂书籍。在2003年由潘教麦教授主持撰写的《新显色剂及其在光度分析中的应用》一书成功出版。该书遵循系统性、理论性、实用性、反应最新的科研成果等四原则,详细总结、介绍了各类显色剂在光度分析中的应用。它的出版受到国内外分析工作者的好评。国外著名杂志“Reviews in Analytical Chemistry”主动约稿,几个主要章节,均在此刊上发表。
1985年由潘教麦、周伟良、赵泓、杨莉萍、陈婉如几位老师组成的课题组,其项目“稀土与伴生元素光度分析的新方法及理论研究”,其项目得到了国家自然科学基金委员会的资助,这为我们开展科研奠定了很好的物质基础。正因为课题组是长期从事分析、有机、无机、物化、结构等化学多种分支学科的成员组成、且被此默契配合、各施所长,因此所取得的成果及其显著。在三年里筛选出四十余种有机显色剂、建立了有关重稀土、铈组稀土及单一稀土钇、铈和伴生元素铀、钍等的光度分析方法,解决了生产及科研上的多项难题。同时对其反应机理进行探讨,并通过量子化学的计算、求得电子结构的信息。本课题研究成果得到中科院院士汪尔康研究员、俞汝勤教授的高度评价。随后我们有相继得到了“发光、光度新试剂研制及生物分析中的应用及理论研究”及“用于细胞内钙离子测定的钙敏染料研究”等课题的资助,经过几年的努力、均获得丰硕的结果。
新钙显色剂间氯偶氮安替比林是潘教授发明专利一例、元素周期表中排行20的钙,是人类关系最为密切的一个元素。在冶金、建材、食品、生物体内无处不在。因此,对于钙的测定也就成为一个重要的课题。潘教授在研究冶金分析的过程中,发现钙的测定方法比较繁琐,跟不上炼钢炉前的测试的要求,他下决心攻克这个难关、在鞍钢质检处的支持下,经过四年多时间的潜心研究,终于试制成功了一种新型钙显色剂—间氯偶氮安替比林,并创立了一套相应的分析方法。他能极快速地测定出炉渣中钙的含量,大大加快了炉前分析速度,提高了经济效益。在一次全国会议上,潘教授邂逅了一位广东水泥厂的厂长,厂长向他倾谈了该厂在测定水泥中钙含量的困难。潘教授立即将新显色剂给他试用,并多次与他探讨,亲自去广东,在厂里深入了解情况,亲自指导,反复试验,终于建立了一个水泥中测定钙含量的新方法,同时研制成水泥五元素(钙、镁、硅、铁、铝)的分析仪器。大大加速了水泥炉前的分析速度,保证了水泥生产的质量(此项目后来获得上海科技进步二等奖)。作为一个发明者,潘教授想得更多的是将他的成果去寻求更大的应用范围,他与第六人民医院和中科院上海生化所的研究人员商定、将这个新显色剂推广到生物医学检验领域。在临床医学检验中,进行血钙、尿钙、细胞钙的测定,因为钙也是人体的重要元素,它能调节细胞内生化反应,参与激素的合成与分泌,并在凝血和止血过程中有重要的作用。另外钙还构成人体的骨骼和牙齿,并维持这些硬组织,所以血钙的测定在医学上极其重要。潘教授和生物界、医学界的同仁一起摸索,又建立了一套用于医学临床检验血钙、尿钙的新方法,并通过了由上海卫生局组织的鉴定,至今还在月子医院使用测定乳液和尿液,来鉴别孕妇和儿童的钙镁锌硒等的营养缺乏。就这样,从实验室的研究到工厂、医院的应用,从理论、方法的建立到科学、生产实践中的成功,他的大脑和瘦小的身体里似乎蕴藏着无穷无尽的潜力。
潘教授在上世纪主要精力是在冶金、机械等领域进行科研发展,随着社会的发展、人民生活的提高,人们对环境、食品等领域的检测越来越重视,特别是重金属铅、镉、汞、铬及砷等元素,若进入人体后,就对人的健康有极大的危害作用,所以潘教授研制的显色剂及其方法越来越受大家的关注和使用。如废水中的铅的测定,以往通常采用双硫腙萃取法、原子吸收法、等离子发射光谱法等,这些方法都很难实现全自动化无人在线监控,而他研制的铅显色剂且有灵敏度高、选择性好、不用萃取直接测定等优点,现已制成在线监控仪器,经过20多年的实际考察,方法是成功的,现已广泛应用于排放政府监控及企业排口监控,以及食品及废渣等样品中铅的测定。又如以前食品中砷的测定,是样品经消解后,以碘化钾、氯化锡将高价砷还原为三价砷,然后与锌粒和酸产生砷化氢气体、经银盐溶液吸收后形成红色胶体物与标准系列比较定量,由此可见,此法装置多,操作繁琐,耗时长;原子荧光法则酸度要求极高,仪器昂贵,耗时耗力,对操作人员要求极高。而潘教授研制的砷试剂,经消解后,加试剂即可测定,方法简便、快速。其方法还有一个特点,可在大量磷酸根存在下直接测定。另外六价铬的测定,新方法的灵敏度比以前常用的二苯碳酰二肼法高30倍。近几年空气雾霾严重、空气质量也需监测,其中大气中钡及钡化合物的测定也是其中一项,其国家标准方法有两种,一种是等离子发射光谱法,该法仪器昂贵,不易普及;另一种就是潘教授研制的钡显色剂法,方法简便、仪器廉价、操作快速。
习近平主席说“绿水青山就是金山银山”,目前废水处理、废水变清、达标排放仍是个重大课题,而用化学手段处理废水是最主要的有效方法之一。早在1978年,潘教授就开始从事这方面的基础研究工作。他首先提出用对有机化合物进行结构设计,研发了很多的有机试剂用于重金属捕捉剂及离子交换螯合树脂。潘教授在实际项目运用过程中发现在国外引进的一些大型化肥装置中的离子交换树脂失效后严重依赖进口产品,为了解决填补问题,潘教授首先提出以衣康酸烯丙酯为新的交联剂代替常规的二乙烯苯,并以丙烯酸甲酯代替了剧毒原料丙烯腈,解决了生产污染问题。潘教授并与上海医药工业研究院专家一起合成了“新型弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂”[化学试剂(5).35.1980],其性能与效果同德国拜耳公司的Lewatit CNP-80和美国罗门哈斯公司的Amberlite IRC-84相当。并且该类树脂对重金属离子有较好的富集效果,经过大量的实践已成功应用于废水中重金属的去除。
高速分析及其自动化是我国科学家发明的分析技术,它使分析时间短暂到了以秒为计时单位。对于这项技术、除了显色剂的研制,更重要的是设计研制自动化的高速分析仪器。这是涉及化学、物理、电子、计算机、电信等学科的一门综合技术,潘教授不限于显色剂这个纯化学领域,他又向高速分析仪器的研究发起了进攻。他协助中国人民解放军83118部队创建的9759工厂,共同设计制造了水泥五元素自动分析仪、炉渣三元素分析仪、镁稀土自动分析仪。将我国的冶金和水泥提高到了一个新的品质高度。1989年潘教授主持编写出版了“高速分析及其自动化”一书。高速分析技术的提出与发展是分析技术与生产过程紧密结合相关。在1984年美国国家科学基金委员会(NSF)和21个股份有限公司共同资助华盛顿州立大学化学系成立了过程化学中心(Center for process Analytical Chemistry.简称CPAC)。过程分析技术的提出,极大的提高了生产过程的合理化、生产成本降低、产品质量提高、环境污染减少、经济效益明显提高。所以过程分析化学受到各国科学家的关注。潘教授在上世纪80年代就注意到这个技术的优点,他利用他自己研制的优良显色剂、结合高速分析和流动注射(当时欧洲各国流行的一种分析技术)各自的特点,与生产单位结合、设计多种用于环境在线监控仪器和工业过程控制仪器。经20多年的实践,先后解决了环保总局对排污水质重金属的监控难题,湿法冶金的全自动控制净化锌液的质量,证明是行之有效的,为流体工业4.0(中国制造2025)奠定了扎实的基础。潘教授本人也在1994年和1996年受邀参加了工业过程分析技术的国际会议和十周年的庆祝活动(分别在法国和美国),他是中国唯一参加的代表专家,并在会议上做了学术报告,他的工作也受到国外专家的好评,被誉为“流体在线监控之父”。
潘教授除了承担自然科学基金给予的高精尖课题外,他还有一个显著特点,就是与多个生产单位和科研院所合作,如鞍钢、宝钢、包钢、攀钢、上钢一厂、上海市第六人民医院、上海医药工业研究院、中国科学院上海生理研究所、中国人民解放军83118部队、上海灯泡厂、惠东水泥厂、中兴环境、云璟科技、汇环环保、泽天科技、国谱环保、奥析仪器等多个单位企业合作。因此潘教授的成果丰硕,而且应用性强、见效快。
潘教授是研究光度显色剂的专家、过程分析化学的开拓者、中国式的工业4.0(中国制造2025)的奠基者。他的几部著作已成为该领域的经典著作。当你走进他的实验室,你能看到各种试剂瓶里显出的颜色五彩缤纷、绚丽夺目,就像是描绘科学彩图的丹青,在这条科学的五彩路上,他完成了一项又一项科研成果。至今,他和他的同行已设计合成了上百种显色剂,有些获得了国家专利,建立了100多种新的光度分析方法、并研制多种在线监控仪器。这些方法和仪器符合我国大多数大中小企业的需求,深受广大化验人员的欢迎、有的分析方法还列了国家标准分析方法。他的研究成果多次获奖,他在国内外发表论文达300多余篇,在分析化学领域有很大影响。由于潘教授的突出成就,他已被编入英国剑桥国际传记中心编制的《国际名人传记辞典》、《当代中国科学家与发明家大辞典》、《中国改革撷英》、《中华创业功臣大典》、《世界华人英才录》等。

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