張展霞

張展霞，分析化學家。多年來一直工作在教學的第一線。講授光學分析、現代光學分析理論基礎及原子光譜分析。在教學的同時，堅持不懈地進行科學研究，取得了多項研究成果:①ICP-AES中基體效應、光譜干擾及其校正方法研究:②成功地研究了火焰AAS光譜儀的超聲波霧化器、PDA-ICP光譜儀及CCD-ICP光譜儀。③石墨爐原子吸收法(GFAAS)直接測定海水中痕量元素及GFAAS絕對分析方法研究;④微波能用於有機分析試樣預處理，如微波萃取、鹼解、皂化和衍生化等

張展霞
第一屆化學與化學工程學院張展霞科技創新獎頒獎儀式來自中山大學化學學院網
出生	1931年6月12日
國籍	中國
職業	分析化學家
知名於	ICP-AES中基體效應、火焰AAS光譜儀的超聲波霧化器等
知名作品	《光譜學與光譜分析》《分析測試學報》

目錄

簡歷

1931年6月12日 出生於廣東省汕頭市。 1950-1953年 在中山大學化學系學習。 1952-1955年 在中山大學化學系任助教。 1955-1957年 在長春應用化學研究所進修原子發射光譜分析。 1957-1980年 在中山大學化學系任助教、講師、副教授。 1980-1982年 先後在美國加州大學洛杉磯分校化學系及依阿華州立大學阿姆斯實驗室作訪問學者。 1982年至今 在中山大學化學系任副教授、教授，1986年後任分析化學博士生導師。 1984年至今 先後兼任中山大學環境科學研究所所長與環境科學與工程研究中心主任。 1983-1990年 任廣東省環境學會副理事長。 1988年至今 先後任政協廣東省委員會六、七、八屆副主席。 1987-1995年 任國際《Spectrochimica Acta，Part B》助理編輯。 1991-1995年 任國家教委教學指導委員會委員。 1990年至今 任《光譜學與光譜分析》和《分析測試學報》副主編，《分析化學》、《高等學校化學學報》編委。 1997年至今 任廣東省化學學會理事。 1997年 獲廣東省「南粵教書育人優委教師」特等獎。 1998年 獲第二屆「中國婦女環保百佳」獎。 2011年50年暨80華誕慶祝 2012年第一屆化學與化學工程學院科技創新獎

簡介

張展霞，女，1931年6月12日出生於廣東省汕頭市。不久就隨父母到印尼棉蘭定居。1946年1月就讀於馬來西亞檳城法國女子中學，1947年7月就讀於香港聖士提反女校。1950年9月就讀於廣州嶺南大學化學系。1952年，高校院系調整後，轉入中山大學化學系。1953年提前畢業，留校任教至今。1955年，被學校選送到長春應用化學研究所進修。在黃本立先生（現為中國科學院院士）的指導下，開始原子發射光譜分析方面的學習和研究。1957年，她回到中山大學，着手建立光譜分析實驗室，開設並講授光學分析課程。1980年，她被學校選送到美國加州大學洛杉磯分校化學系作訪問學者，從事隕石中微量、痕量元素的X射線熒光光譜分析。1981年3月至1982年6月，在依阿華州立大學阿姆斯（Ames）試驗室，在國際著名光譜分析專家、電感耦合等離子體一原子發射光譜法（ICP-AES）創始人V.A.Fassel教授的指導下進行了有關ICP-AES的研究。在此期間，她首次用自裝的超聲霧化器進樣，ICP-AES直接分析了複雜基體樣品—隕石、油頁岩、粉煤灰中微量和痕量元素，這一其間的研究為她回國後開展ICPAES這方面的研究和教學工作，進而推動中國ICP-AES的發展打下了堅實的基礎。 回國後，她繼續在中大任教，為化學系分析化學碩士研究生講授學位科「現代光學分析理論基礎」，並開展ICP-AES方面的研究工作。1986年被評為教授，同年又被評為分析化學博士生導師。1984年兼任中山大學環境科學研究所所長，1991年兼任中山大學環境科學與工程研究中心主任。1989年、1993年、1998年先後被選為第六屆、第七屆和第八屆政協廣東省委員會副主席。1991年開始享受國務院政府特殊津貼。

教學工作

40多年來張展霞，一直站在教學的第一線，教書育人，她在本科或研究生教學上的突出特點是：①自編教學材料內容新穎。60 年代她給本科生講授的「光學分析」課以及80年代以來的研究生學位課的教材都是她自編的。每學年她的教材內容都能反映光學分析方面的最新內容。例如ICP-AES以及90年代新興的ICPMS；中階梯光譜儀以及與之相適應的光學系統；聲光光譜儀；新的光電二極管陣列和電荷轉移器件檢測器等，她都能及時將這些內容添加到教材中。②注重啟發式教學，反對填鴨式教學。她一向要求學生要學活、學精、學細，鼓勵學生在課堂上多思考、多提問題。為了提高學生的閱讀能力、綜合文獻能力和表達能力，她要求學生選寫與課程有關的綜述報告，並安排他們在課堂上作報告。學習成績通過平時和期終開卷考試來考核。這樣，既提高了同學們的綜合分析和表達能力，又給大家提供了互相學習、互相溝通的好機會。因此，她的這種教學方式受到學生們的普遍歡迎。給歷屆同學均留下很深的印象。10多年來共培養了碩士生36名，博士生16名。她對自己的研究生不僅在專業上而且在思想上都嚴格要求。在校期間，他們當中絕大多數均榮獲各類獎學金及優秀研究生稱號；走向工作崗位後，有的被提升為教授、碩士生導師，有的在單位中擔任業務領導幹部，或成為技術骨幹。她本人也於1993年獲「中山大學優秀研究生導師」稱號，1997年獲廣東省「南粵教書育人優秀教師」特等獎。

科學研究

在積極認真從事教學的同時，張展霞40多年來一直堅持不懈地進行科學研究，特別是應用基礎研究。

張展霞教授上台為帥心濤教授和張杰鵬教授頒獎來自中山大學化學學院網

多年來的實踐使她深深地感到一個高等學校的教師如果不從事一些科學研究工作是很難擔當起培養高級人才的任務。改革開放以來，她所領導的科研小組已在國內外重要期刊上發表論文170多篇。曾於1979年獲廣東省科學大會獎，1980年獲廣東省科技成果三等獎，1986年獲廣東省科技進步三等獎，1990年獲廣東省自然科學三等獎，1996年獲廣東省自然科學二等獎。她本人還在1998年獲第二屆「中國婦女環保百佳」稱號。她在國內外享有較高的學術地位。國內分析化學及光譜分析學術會議均邀請她作大會報告。曾先後應邀在加拿大、英、美、日本等十多個國家作特邀學術報告。 張展霞在科研上的最大特點之一是能以敏銳的目光注視着她的研究領域的最新發展動態。60年代初，當她從文獻上看到國外一些光譜工作者對澳大利亞Walsh1955年提出的原子吸收光譜法（AAS）進行的研究文章時，她意識到這是一種很有發展前途的分析方法，立即撰稿在《化學通報》上介紹了這一方法。時至今日，在回顧中國原子吸收光譜法發展歷史時，她的這一篇文章一直被認為是推動中國AAS研究和應用的重要文章。70年代中期，當ICPAES剛剛受到國外一部分光譜學家重視的時候，張展霞又與梁棟泉一齊及時在《化學通報》撰文介紹了這種光源。在以後的20多年裡，她始終保持這種勁頭。因此她領導的科研小組的課題均屬於光譜分析領域的前沿或環境分析的前沿。10多年來連續獲得國家自然科學基金、國家教委博士點專項研究基金的資助，多次獲得廣東省科委、廣東省自然科學基金、省高教局和省環保局科研經費和多項國際合作基金等方面的資助。她的另一個特點是對所選定的研究內容堅持不懈直至獲得較滿意的成果。為了深化一個研究內容往往從不同角度、不同方法來研究至獲得滿意的結果為止而堅持了8～10年。例如，ICP-AES中基體效應、光譜干擾及其校正方法的研究，石墨爐原子吸收法（GFAAS）直接測定海水中痕量元素及GFAAS絕對分析方法研究都經歷了9～10年。她的自力更生，自己動手解決儀器的作風是很值得推崇的。當她希望能用較新的儀器來進行研究而現實又不具備時，她會鼓勵學生自己動手並爭取有關專家的指導用少量的經費來獲得，如早期的流動注射分析儀，80年代末期的光電二極管陣列（PDA）-ICP-AES及90年代的電荷耦合器件（CCD）-ICP-複合選通光譜儀器的研製。

研究成果

她的小組的主要研究成果可歸納為以下四個部分： 1.ICP-AES中基體效應、光譜干擾及其校正方法方面提出了創新性的見解及解決方法。80年代以來，隨着ICP-AES的發展，人們發現ICP-AES中的基體效應不容忽視，國外已有人開始進行這方面的研究。1986年，她的研究小組便開始着手這方面的研究。首先從觀察易電離元素及一些金屬元素基體在不同的觀察高度（OBH）有不同的干擾程度的分布圖開始，發現了某一OBH的「零干擾點」主要與待測物氧化物的熱形成值、電離電位及基體元素特性有相關性，且對儀器操作參數很敏感。90年代初，又用先進的自裝CCD-ICP複合選通光譜儀器重複了上述實驗，獲得了相同但更精細的結果。據此她們提出了必須優化儀器操作參數，特別是RF功率、載氣流量及觀察高度才能消除或基本消除基體效應。繼而提出了由於ICP放電的空間不均勻性，不同的觀察區域基體效應產生的機理不一：在低OBH的增感效應是基體電離產生的離子和電子共同發揮作用的結果；在正常OBH的抑制效應是由於基體「阻擋效應」的結果；而在高觀察區域的抑制效應是由於離子—電子複合反應所致。因此對不同的觀察區域應用不同的機理來解釋基體效應。 為了從實驗上證實所提出的基體效應發生機理，她的小組首次採用自裝的PDA-ICP光譜儀及光纖探針技術獲得了易電離元素基體對ICP中電子數密度、ne，的三維空間分布效應圖；揭示了在低觀察高度ne隨基體元素的電離電位的減少而增加。在正常觀察區域，除K外，其他元素對ne值基本上無效應，表明所提的機理是有實驗支持的。之後又利用CCD-ICP複合選通光譜儀獲得了ICP焰由於不同基體而引起的溫度變化彩色圖形，形象地說明了基體效應的存在。為了進一步說明基體「阻擋效應」的存在，用蒙特卡羅模擬了分析溶液霧化及進入ICP中氣溶膠蒸發過程，發現基體的存在使氣溶膠的去溶速率發生變化。這一模擬結果與美國Olesik在實驗中觀察到的是一致的。 光譜干擾一直困擾着ICP-AES工作者。張展霞小組經過多年研究先後提出了多種基於化學計量學新的光譜干擾校正方法。後期提出的人工智能扣除背景干擾的方法、計算機差譜法、人工神經網絡及小波變換校正光譜干擾等具有快速、簡單而準確等優點。論文發表後，受到同行們的關注。為了預測光譜干擾情況，她的小組還提出了光譜干擾計算機模擬軟件。 2.研製和發展了新型固態檢測器在光譜儀器上的應用。1988 年研製成功的PDA-ICP光譜儀是由國產一米光柵攝譜儀、國產ICP光源及日本PDA芯片及自己設計的接口組合的。所設計的軟件功能齊全。經由黃本立院士等專家鑑定為「國內屬首創，性能達到國外同類儀器水平」。最近又研製了可用計算機控制分析波長的CCD-ICP光譜儀及發展了包括人工神經網絡校正光譜干擾的方法、樣品的定性及定量分析在內的軟件。目前正在與北京瑞利公司（北京第二光學儀器廠）合作以使該儀器能商品化。 3.建立了石墨爐原子吸收法（GFAAS）直接測定海水中痕量元素的分析方法及發展了GFAAS絕對分析。70年代末，在參加由廣東省環保局組織的珠江口海域污染的調查研究及粵西沿海污染調查研究時，就建立了「活性碳吸附富集—火焰AAS測定海水中鉛、銅、鈷及鋅」，使上述兩個項目的調查順利完成。從而分別獲1979 年廣東省科學大會獎及1980年廣東省科技成果獎。該項成果還被列入1973-1982年全國環境保護科技成果匯編，並獲城鄉建設環境保護部環境保護局的表彰。她的小組在成功地研製了用火焰AAS光譜儀的超聲波霧化器後，她又帶領小組研究並建立了GFAAS直接測定海水中痕量元素（Pb、Zn、Cd、Cr、Cu、Fe、Mn、Ni、Co、As、Se、Sb、Bi、Sn、Mo、Ti、V）分析方法，並用這一簡單又快速的方法作南海赤潮發生的可能誘導因子——Fe、Mn、Se、Co的測定。在大量分析數據的基礎上，探討了GFAAS絕對分析法的可能性，發表了多篇這方面的論文。她們的研究結果肯定了GFAAS絕對分析法是有發展前景的，獲得了GFAAS絕對分析法的創始人L』vov的讚賞，認為她們的工作對發展GFAAS絕對分析法做出了貢獻。 4.在國內首次將微波能應用於有機物分析試樣預處理。試樣預處理往往要占整個分析過程60%時間。微波能應用於有機物分析試樣預處理的最大優點是可以在幾分鐘內提取目標分析物，並可節省大量有機溶劑。由於國內尚未有適合於微波萃取的儀器，她的小組便對國產MK-1型微波消解儀器（上海微波技術應用研究所）的壓控試樣罐進行了設計，使之用於環境有機物分析樣品的微波萃取、微波皂化、微波鹼解及微波衍生化，從而代替了昂貴的進口微波爐，也給上海微波技術應用研究所帶來可觀的經濟效益。她們利用自行設計的壓控試樣罐比較深入地對土壤及生物樣品中多環芳烴（PAHs），多氯聯苯（PCBs）及除草劑的微波萃取效率和機理、微波作用下水與被萃物及基體物質的作用關係以及被萃取的有機污染物在微波作用下的穩定性等方面進行了研究。對微波萃取體系，還首次提出以水為萃取劑微波萃取土壤中的均三氮苯類除草劑；以及用表面活性劑水溶液取代有機溶劑微波萃取土壤中的PAHs。此外，還建立了數種同步微波處理方法，即在有效提取目標物的同時，使易於共提取的干擾物得以分解並消除，如同步微波萃取—微波鹼分解可從土壤或沉積物中提取PCBs，同時消除其他的有機氯農藥；同步微波萃取—微波皂化可從貽貝中提取PCBs，同時消除其他的有機氯農藥等。 張展霞小組近期的主要研究工作為：①繼續開拓圖象檢測器（如CCD）在ICP-AES上的應用；②研究ICP-MS的進樣問題，如激光燒蝕進樣以及ICP-MS中的基體干擾問題；③研究聲光可調濾光器（AOTF）的設計和在發射光譜分析上的應用；④繼續微波能應用於有機物分析試樣預處理及提取研究。她雖已至古稀之年，仍工作在科研第一線，為祖國的分析化學事業而默默地奉獻着。