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白川英树

白川英树 Hideki Shirakawa

化学家
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对比

人物简介

日本著名化学家,2000年诺贝尔化学奖得主,聚乙炔薄膜合成方法发明者,导电高分子发现者之一。

主要成就

发明聚乙炔薄膜合成方法;共同发现掺杂聚乙炔导电性;推动导电高分子研究

详细介绍

白川英树1936年生于日本东京,1966年获东京工业大学博士学位,后任筑波大学教授。20世纪70年代,他在东京工业大学工作期间,偶然发现合成聚乙炔时可以形成具有金属光泽的薄膜。后来他与来访的麦克迪尔米德合作,与黑格三人共同发现通过碘掺杂可以使聚乙炔薄膜导电性提高数十亿倍,达到金属水平。这一发现开创了导电高分子新领域,为有机电子学发展奠定基础。白川英树在聚乙炔合成和导电聚合物研究方面做出关键贡献,三人共同获得2000年诺贝尔化学奖。

主要成就

研究方向:共轭聚合体(聚乙炔、燕麦灵等)的合成及特征描述、电动聚合物、液晶传导聚合体。白川英树

1977年,在纽约科学院国际学术会议上,时为东京工业大学助教的白川英树把一个小灯泡连接在一张聚乙炔薄膜上,灯泡马上被点亮了。“绝缘的塑料也能导电!”此举让四座皆惊。塑料向来被认为是绝缘体,因此电线用塑料管当外皮,塑料渗透在我们生活的各个角落……塑料比金属轻得多,能做得很薄。

学生时代在山里长大的白川英树十分喜欢登山、玩单杠,他不喝酒不吸烟,在学习上从不服输。

白川英树在攻读博士学位期间对乙炔聚合反应的研究不能排除纳塔和齐格勒的影响,但在白川英树之前所得的聚乙炔均不理想,主要是合成的聚乙炔是结构不明的不熔不溶的粉末,如果站在半导体物理学的角度来看,这类聚合物是存在众多缺陷、无法应用的“废物”。正是白川英树等人发明的用改性齐格勒-纳塔型催化剂,在高浓度下制备结构规整、结晶度高的膜状聚乙炔新方法,使昔日曾受人们关注的聚合物半导体材料的候选者———聚乙炔再次成为科学家研究的热点。白川英树

大约与白川英树研究聚乙炔薄膜导电性的同时,美国宾夕法尼亚大学化学系的马克迪尔米德教授从1973年开始,也一直在从事着不同寻常的导电无机聚合物(SN)x的研究。1975年,马克迪尔米德在日本东京报告了他们的研究工作,并展示出他们制得的无机聚合物(SN)x的金黄色晶体和薄膜。在会间休息时,白川英树与马克迪尔米德相遇,再一次详细观看了马克迪尔米德的样品,同时也将自己的银白色聚乙炔薄膜样品展示给马克迪尔米德。当时,两位素不相识的化学家都被对方的样品所迷住,马克迪尔米德立即邀请白川英树去美国宾夕法尼亚大学与他和黑格合作研究。1976年,白川英树应马克迪尔米德的邀请赴美国宾夕法尼亚大学与黑格、马克迪尔米德合作研究半导性聚乙炔膜电导性的改进问题。

白川英树在合作研究中主要负责高性能的适用于掺杂的聚乙炔膜的合成研究,这也是合作研究的关键性必备材料。而掺杂实验和掺杂物电导性能的测试实验则由黑格的学生ChwanK.Chiang负责。据白川英树后来回忆,他们为了制得聚乙炔纯样品,然后再进行掺杂试验,经过了无数个日日夜夜的实验与失败,终于实现了第一个全有机导电聚合物,碘掺杂聚乙炔的导电性提高了7个数量级。这一令人激动的研究成果以两篇论文于1977年分别在J.Chem.Soc.Chem.Comm.和Phys.Rev.Lett.上发表。由于白川英树和Chwan K.Chiang分别负责聚乙炔膜的合成和掺杂及其产物的导电性测试工作,故分别在两篇论文中作为第一作者。这两篇论文报导了白川英树及其合作者对导电聚合物研究的突破性进展,由此在全世界范围内开辟了一个基础研究与应用研究紧密结合的新研究领域。

白川英树在科学信念上十分执著,只要是他认准了的方向,即使暂时不被理解,他也会毫不犹豫地走自己认定的路。化学专业的选择和对聚合物导电性的研究充分体现了白川英树的坚定信念与决心。对于关键性实验,他喜欢亲自动手做,这一习惯伴随着他直到退休。退休后的白川英树教授除了担任日本筑波大学名誉教授之外,还担任《合成金属》杂志编委,继续在为导电聚合物的研究与发展发挥着作用。

人物生平

白川英树,日本著名化学家,因成功开发了导电性高分子材料而成为2000年诺贝尔化学奖三名得主之一(另两位是:美国加利福尼亚大学圣巴巴拉分校教授艾伦·黑格和美国宾夕法尼亚大学教授艾伦·马克迪尔米德)。他1936年8月20日生于日本东京,他是作为医生的父亲的第三子。1955年从岐阜县立高山高中毕业,1961年自东京工业大学理工系化工专业毕业后又在该大学研究生院攻读化工专业博士课程,白川英树与家人居住在横浜市青叶区。

1961年日本东京工业大学聚合体化学专业学士学位。

1963年日本东京工业大学聚合体化学专业硕士学位。白川英树

1966年日本东京工业大学聚合体化学专业工学博士学位。

1966年-1979年日本东京工业大学资源研究所助理教授。

1976年-1977年宾夕法尼亚大学化学系,博士后。

1979年-1982年筑波大学材料科学学院副教授。

1982年-2000年筑波大学材料科学学院教授。

1991年-1993年筑波大学研究生院科学与工程学位委员会主席。

1994年-1997年筑波大学第三学群教务长。

2000年4月退休,筑波大学退休教授。

2001年-2002年日本内阁科技政策理事会成员。

组织成员:日本聚合体协会,日本化学协会,日本物理协会,日本电化学协会。

2026年8月24日,白川英树在横滨一家医院去世,享年90岁。

开启新时代

2000年10月10日,瑞典皇家科学院宣布了2000年诺贝尔化学奖获得者,他们是美国加利福尼亚大学的物理学家艾伦·黑格教授、美国宾夕法尼亚大学的化学家艾伦·G·马克迪尔米德教授和日本筑波大学的化学家白川英树(Hideki Shirakawa)教授,他们的重要贡献是发现了导电塑料。白川英树的科研成果对计算机和信息技术的发展有突出贡献。

塑料是聚合物中的一种。最简单的聚合物是聚乙炔。20世纪70年代前期,日本化学家白川英树教授用一种新的方法合成了黑色聚乙炔薄膜。他的学生看错了配方,误加入成千倍催化剂,结果令人大吃一惊,合成了漂亮的银白色薄膜。此时,在世界的另一边,化学家马克迪亚米德和物理学家黑格正在合作从事无机聚合物的金属薄膜研究。1976年,在东京的一次访问报告时,马克迪亚米德在中间休息时偶遇白川英树。当马克迪亚米德知道白川英树的发现后,他马上邀请白川英树去在美国费城的宾夕法尼亚大学。在那里,他们通过加入碘蒸气来改变聚乙炔。白川英树知道在掺杂后,材料的光学性质发生了改变。马克迪亚米德建议请当时同在该校任教的物理学家黑格来看看合成的薄膜。黑格的一个学生测量了碘掺杂的反式聚乙炔薄膜的电导。电导增加了一千万倍。

所获荣誉

1983年5月日本聚合体协会奖(1982年)。

2000年5月日本聚合体协会,聚合体科学促进组织“杰出服务奖”(1999年)。

2000年11月“Person of Cultural Merits”和“Order of Culture”奖。

2000年12月2000年诺贝尔化学奖。

2002年1月日本学院奖。词条内容有误,前往反馈纠错

时代背景

20世纪70年代初白川英树等人发现导电聚合物以来,这一新领域已取得长足发展,并引起了化学、物理、材料、电子、生物等领域科学家的密切关注,导电聚合物的新品种层出不穷、新应用日益拓展,且已有部分技术实现了商品化。2000年诺贝尔化学奖授予了导电聚合物研究的三位奠基人。虽然这一奖项是不同国籍、不同学科领域内科学家之间合作研究取得丰硕成果的范例,但三位获奖者的研究方法不尽相同。

导电聚合物的发现可以追溯到1862年,美国的H.Letheby在硫酸中进行苯胺的阳极氧化时,就曾得到过一种具有部分导电性的物质,这很可能就是后来的聚苯胺。白川英树对导电聚合物研究的主要贡献在于他首次合成出高性能的膜状聚乙炔。聚乙炔是结构很简单的低维共轭聚合物,从20世纪50年代有机半导体研究发端时就受到众多研究者的瞩目。1958年意大利化学家G.纳塔(Giulio Natta,1903~1979)曾用TiCl4、TiCl3或Ti(OR)4与AlR3组合的催化剂使乙炔聚合首次制得聚乙炔。合成聚乙炔最好的方法是齐格勒-纳塔聚合法。

基本信息

所属机构
筑波大学
职务
教授、院士
学历背景
博士
出生日期
1936年
国籍
日本
研究领域
导电高分子、聚乙炔

学科数据洞察

533+
同领域专家
5+
女性学者
448+
获奖人数
*以上数据由科技人编辑部基于公开数据库统计,旨在为研究者提供学科视角的参考信息。

荣誉称号

2000年诺贝尔化学奖日本学士院院士日本文化勋章文化功劳者

知识图谱

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