胡英

      胡英,湖北省英山县人,1934年6月19日生于上海。1950年毕业于上海中学,1953年毕业于华东理工大学(原称华东化工学院)化工机械系。毕业后留校,历任物理化学教研室助教、讲师、副教授,1982年任教授,1986年任博士生导师,曾任化学系主任(1982~1992)。现兼任中国化工学报、中国化学学报、Fluid Phase Equilibria等学术刊物的编委,曾兼任上海市化学化工学会副理事长(1999~2006)、中国化工学会副理事长(1999~2002)、教育部工科化学课程教学指导委员会主任委员(1985~2000)。1993年当选为中国科学院院士。
  胡英从事研究的领域是分子热力学,它从分子出发来解释、关联和预测热力学性质和相平衡。统计力学方法常常是首选,但在处理复杂问题时数学困难有时难以克服。分子模拟能得到离散数据,但难以直接采用。实践中他主要采用统计力学理论、分子模拟和实验测定三者结合的分子热力学方法来解决研究任务。具体工作有下列三个方面。
       一、局部组成理论及其应用
       20世纪80年代初,已获广泛应用的局部组成模型仍停留在经验阶段,由于参数由实验数据拟合求得,掩盖了局部组成与分子模拟不一致的缺点。流行的模型还认为,局部组成与体相组成的差异随密度降低逐步减小趋于消失。胡英等采用了分子热力学方法,首次得到了与分子模拟一致的结果,并且指出了正确的随密度变化的趋势,即差异应随密度降低而增强。这个结果引起较大反响,许多国际知名学者进行了评价,例如Kumar(1993)在综述中说:“要理解局部组成的基本概念,胡等的文章应该参考,它在分子的基础上进行了严格的考察。” 论文被引用延续至今。这一成果还被进一步用来构造气体溶解度的分子热力学模型,不仅能很好地关联实验数据,而且具有优良的预测功能,能够在广阔的温度和浓度范围预测气体在电解质溶液中的亨利常数。成果得到积极评价,例如Wilhelm(1986)在第二届CODATA大会主题报告中指出:“胡等的模型与LJ混合物的MC模拟结果符合良好,比SPT(定标粒子理论)有明显改进。” 该方法仍是目前比较好的方法,近20年来不断有人应用,例如Li和Mather (1994)指出:“基于胡等(1985)的扩展的定标粒子理论,被用来关联和预测在广阔温度和浓度范围内的N2O在混合溶剂中的溶解度。……该模型在预测N2O在混合溶剂中的溶解度时是可靠的,不需要外加可调参数。”
        二、高分子溶液的分子热力学
        高分子溶液的液液相平衡内容丰富而复杂,常常同时具有UCST和LCST,并且还可区分环型和计时沙漏型,它们随温度、压力和分子量而变化,定量描述十分困难。1991年,胡英等开发了一个双格子模型,巧妙地将非平均场格子模型的研究成果与氢键定向作用结合,较好地解决了这一问题。模型得到国内外同行的肯定,并被多次引用和应用。例如Balevicius等(1994)指出:“近年来开发的双格子模型看来是最有前途的。” Chang等(1998)提到:“我们采用了胡等的第二重格子的概念,作为微扰来计及特定的定向相互作用的贡献。”1996年,又研究了自由空间的状态方程,它全面计入相邻和相间链节的相关,是统计力学与分子模拟成功结合的又一例证。方程形式简洁,效果比几种流行理论都好,特别是第二维里系数的预测。李以圭等在技术进展文章(2001)中指出:“自20世纪90年代以来已发展了一类分别以统计缔合理论和硬球链理论为基础的状态方程(SAFT和EOSCT)(EOSCT是胡等的工作),可用于链状流体和氢键缔合流体的PVT计算,现已为国内外普遍关注和应用。”Kim 等(2005)指出:“胡等在广阔链长范围内预测的压缩因子与计算机模拟比较,达到几近完美的一致。”胡英等还开发了一种新的高分子相平衡的模拟方法,构型偏倚蒸发法,所得到的链长为200的相图,在发表时是链长最长的,所提供的三元相图更是文献少见。
        三、连续热力学
        油品和高分子物质多为组分数目巨大的复杂系统,具有连续的分子量分布,已发展的一些连续热力学方法,都是针对特定的分布,而实际的分布有很大的任意性。此外,连续系统的旋节线和临界点有各种类型,十分复杂,胡英等解决了这一难题。在1990年代,研究了以连续分布为基础的热力学理论,建立了可用于任意分布的样条函数导数法,并在状态方程的基础上构建了普遍化的连续热力学框架,可应用于含任意数目的同系物和任意数目的离散组分的系统,得到国际同行的引用和肯定。高斯求积法的作者Cotterman在专著综述中(1991)指出:“英、叶和胡引入‘样条函数拟合法’作为高斯求积法的替代。……优点在于利用分布函数值结合导数可构造平衡分布。” 连续热力学泛函方法系统工作的开创者之一,Browarzik(2000)在专著综述中指出:“方法给出非常准确的计算结果。……1997年,胡等发展了一个不太复杂的计算旋节线和临界点的方法,并进一步普遍化使之能处理有任意数目的同系物和任意数目的离散组分的系统。”
  胡英共发表论文200余篇,他引1000余次。于1989年、1991年和1993年三次获国家教委科技进步奖二等奖,2001年获教育部科技进步奖一等奖,2003年获上海市科技进步奖二等奖。写出专著3部,即:《流体的分子热力学》(高等教育出版社,1982);《应用统计力学—流体物性的研究基础》(化学工业出版社,1990);《近代化工热力学—应用研究的新进展》(上海科学技术文献出版社,1994)。1992年获全国优秀图书奖二等奖。
  除研究外,胡英还长期从事物理化学教学。主编《物理化学》1、2、3、4版(高等教育出版社,1979、1982、1988、1999);《物理化学参考》(高等教育出版社,2003)。2001年获教育部国家级教学成果一等奖,2002年获全国普通高等学校优秀教材一等奖。

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