表面化学研究的开拓者

傅鹰是我国少数有突出贡献的物理化学家之一，尤其在胶体和表面化学的研究上有着很深的造诣。他从青年时代起，就对我们祖先制造陶器，发明纸、墨，加工面食等许多最早应用胶体的实例发生浓厚的兴趣。胶体科学是研究物质在一定介质中经高度分散而成的分散体系和表（界）面现象的科学。虽说胶体的应用几乎和人类文明史一样长久，但对它进行系统的理论研究却是进入 20 世纪以后才开始的。傅鹰正是从 20 年代初到美国留学时，加入到胶体和表面化学开拓性研究的行列之中。在密执安大学研究院，他师从巴特尔教授，主攻表面现象和吸附作用，旁及多种胶体体系。他潜心研究，勇于探索，取得了系统而有开创性的丰硕成果，受到国际学术界的重视和好评。

在 20 年代，他对吸附作用以及影响固体从溶液中吸附的多种因素进行的综合实验研究和具有指导意义的理论分析，已成为吸附理论的重要组成部分。

1929 年，傅鹰发表了他的博士论文。他用硅胶自水溶液中吸附脂肪酸的实验证明：碳链越长的酸，吸附量越小，即发现了同系物的吸附规律有时呈现出与著名的特劳贝（Traube）规则完全相反的现象。特劳贝规则原是用来衡量有机直链同系物的水溶液表面活性大小的。1926 年，被誉为胶体化学大师的富朗特里希（Freundlich）根据自己研究吸附的结果，把特劳贝规则进一步描述成“自水溶液中吸附有机物时，吸附量随链长增加而有规律的增加。”富朗特里希把极其复杂的固体自溶液中的吸附作用简单化了，而傅鹰正是从体系的各个方面去探索吸附规律。他以后又作了一系列的研究，并且指出，“预测吸附量时须同时考虑溶质、溶剂和吸附剂的性质以及三者之间的相互作用，千万不要教条。”

在巴特尔的指导下，傅鹰还进行了液体对固体润湿热的研究，并首次测定了 4 种不同的二元液体混合物对固体的润湿热。1929 年发表的研究论文指出：润湿热是总表面能变化而不是自由表面能变化的量度，度量自由表面能变化的应是粘附张力。他并以充分的实验数据断定，不能完全依靠润湿热的大小作为判断固体对液体吸附程度的指标。

另外，傅鹰还与巴特尔共同研究利用润湿热测定固体粉末比表面的热化学方法。在当时这是一项首创性的研究成果，比著名的 BET 气体吸附法要早8 年。

傅鹰以上这些研究成果。得到同行很高的评价。魏萨尔（H.B.Weiser） 1939 年出版的《胶体化学》、亚当（N.K.Adam）1939 年出版的《表面的物理和化学》、布鲁诺（S.Brunauer）1945 年出版的《气体和蒸气的物理吸附》、凯西得（Cassid）1951 年出版的《吸附和色谱》、亚当森（A.W.Adam-son） 1960 年出版的《表面的物理化学》以及瓦尔德夫妇（R.D.Vold 与 N.J.Vold）

1983 年出版的《胶体和界面化学》等专著均做了引用和介绍。

傅鹰在第一次回国后的 30—40 年代，在极端困难的条件下，仍在许多领域内进行了有益的探索和研究。

例如，他和北京协和医学院的吴宪合作，研究了鸡蛋清蛋白溶液的表面化学性质。在 1930 年他们共同发表的论文中指出：等电点时的表面张力最低。这在国际上是蛋白质界面化学方面最早的论文之一。

傅鹰在进行基础研究的同时，也注重实际应用方面的课题。在青岛大学期间，他指导勾福长进行活性炭制备和吸附作用的研究，并应用于工业生产。他曾针对我国具有丰富的桐油资源，指导叶一帆开展了桐油聚合机理的研究。1943 年发表的论文指出：桐油的聚合不需要氧气，在氢气或二氧化碳中的聚合速度和在空气中的一样。

在厦门大学工作期间，指导蔡启瑞进行萃取方法的研究，并从理论上指出这种方法的适用限度。

1944—1950 年，傅鹰第二次赴美国期间，以他所擅长的热力学为工具，继续开展吸附作用的研究。其研究成果仍居于当时国际同类研究的前列，都被写入了各国的胶体和表面化学专著之中。

傅鹰指导研究生汉森（R.S.Hansen）研究了用石墨和炭黑从水溶液中吸附有机化合物的规律。论文指出吸附等温线是 S 型的，即首次发现自溶液中的吸附和自气相中的吸附一样，吸附层也可以是多层的。因此，他们便把 BET 气体多层吸附公式合理推广，应用于自溶液中的吸附。1959 年美国奥尔

（C.Orr）和达勒瓦尔（J.M.Dallavalle）著《细颗粒测量》及 1962 年美国奥萨博（L.T.Osipow）著《表面化学》都引述了傅鹰等的研究成果。

傅鹰还和他指导的研究生一起进行了溶液吸附热力学的系列研究。例如：指导汉森通过对固液界面和气液界面吸附层的实验考察，提出了计算表面层活度系数的方法。指导杜贝（D·G·Dobay）进行硅胶自气相吸附脂肪胺动力学的研究，提出了一种测定多孔固体比表面的新方法。1962 年，英国出版的杨（D.A.Young）和克罗沃尔（A.D.Crowell）著《气体物理吸附》一书，专门列出一节，对此作了详细的介绍。指导托马斯（T.L.Thomas）研究了温度对溶液吸附的特殊效应。他们指出了一种在气相吸附中所未曾有的现象，即如果溶质的溶解度随温度升高而降低，故在浓度大时，由于溶解度下降而使吸附增加的效应可以大于因温度升高而使吸附减少的效应。这个新发现，

后来被写入 1956 年出版的美国基普林（J.J.Kipling）所著《自非电解质溶液中的吸附》和其他表面化学专著之中。

在此期间，傅鹰还写过一些独具见解的学术评论。例如，1950 年，他在国际著名的《化学物理》杂志上发表文章，对三岛（Mizushima）等人计算固体粉末表面积的方法，作了深入的分析，指出他们的实验结果正好证明三岛本人提出的理论是错误的。