徐光宪
盖物理化学和无机化学，在量子化学和化学键理论、配位化学、萃取化学、核燃料化学、稀土化学、串级萃取理论及其应用等方面都有突出的成就。
●发展串级萃取理论并用于稀土工业生产
徐光宪热衷于搞基 础研究，但也很注重应用研究。他认为搞基础研究应当考虑其远期的应用背景，使基础研究的成果尽可能应用到实际中去，产生社会和经济效益。另一方面，应用研 究应扎根于自己的基础研究成果上，否则就只能跟在别人后面走，不可能创新和超越别人。他在稀土萃取化学及其工业应用方面的工作很生动地体现了这一点。
1971年底徐光宪从江西农场返回北京大学化学系工作。当时化学系在搞稀土元素的分离提纯。他认为，稀土元素在我国有得天独厚的资源优势，应该让它在社 会主义建设中发挥更大作用，而萃取法用于稀土分离提纯是大有可为的，于是他积极参加这项工作，运用过去在络合物平衡和萃取化学基础研究中得到的成果和积累 的经验，很快就对稀土萃取分离工艺做出了突破性的改进。镨钕分离是稀土元素分离中的难点，当时又是一项急需完成的军工任务。他通过选择萃取剂和络合剂，配 成季铵盐——DTPA“推拉”体系，使镨钕分离系数从一般萃取体系的1.4—1.5高到4以上，这是当时国际上最高的数值。但这类体系直接用于工业生产 有困难。美国曾有过一个专利报道，提出用推拉体系萃取分离稀土，但从未用到实际生产中去，因为无法实现串级萃取过程。当时国际上流行的串级萃取理论是L． 阿尔德斯（Alders）提出来的，徐光宪仔细分析了在串级萃取过程中络合平衡移动的情况，发现阿尔德斯串级萃取理论的基本假定：“在串级过程中萃取比保 持恒定”，在稀土推拉体系串级萃取过程中是不成立的。于是他精心设计出一套化学操作流程，并导出与此相应的一套串级萃取理论公式，在此基础上设计出一种回 流串级萃取新工艺。
1974年9月他亲赴包头稀土三厂参加这一新工艺流程用于分离包头轻稀土的工业规模试验，获得成功，从而在国际上首次实现了用推拉体系 高效率萃取分离稀土的工业生产。在这些工作的基础上，他随后陆续提出了可广泛应用于稀土串级萃取分离流程优化工艺设计的设计原则和方法，极值公式，分馏萃 取三出口工艺的设计原则和方法，建立了串级萃取动态过程的数学模型与计算程序，回流启动模式等。1976年在上海跃龙化工厂举办了“全国串级萃取讲习 班”，把这些成果向全国有关科研单位、高等院校和稀土工厂推广。这些原则和方法用于实际生产，大大简化了工艺参数设计的过程，减少了化工试验的消耗；特别 是能适应原料和设备不同的工厂，因而能普遍使用。他和李标国、严纯华等共同研究成功的“稀土萃取分离工艺的
一步放大”技术，是在深入研究和揭示串级萃取过 程基本规律的基础上，以计算机模拟代替传统的串级萃取小型试验，实现了不经过小试、扩试，一步放大到工业生产规模，大大缩短了新工艺设计到生产的周期，使 我国稀土分离技术达到国际先进水平。近十多年来，他和李标国等在全国各主要稀土生产厂，如上海跃龙化工厂、广州珠江冶炼厂、包头稀土厂等推广应用了这些研 究成果，为国家创造了很大的经济效益。
●中国溶液络合物化学研究的先行人
徐光宪对学科发展前沿的生长点很敏感，能把握国际学术发展的新动向，结合中国实际情况，及时选择有发展前途的研究领域和课题。1951年他回国初期仍在 继续从事量子化学研究。当时，国际上对溶液中络合物平衡的研究正在兴起，他敏锐地感觉到这将发展成为无机化学的重要分支，国内也有条件做这方面的工作。于 是他迅速抓住这一时机，率先在国内开展溶液中络合过程物理化学的研究。首先是测定溶液中的络合物平衡常数。他通过改进仪器设备，提高了测量精度，同时改进 实验数据的处理方法，因而能从测定结果得出更多的信息。例如当时用极谱法研究络合物，半波电位测定的误差为±10mV，他改进后的装置可测准到士0.1mV，使测量精度提高了100倍。加上用新的实验数据处理方法，得到的结果就更多和更精确，对弱络合体系也可给出较准确的分级络合常数。他在络合平衡常 数测定方面的工作迅速达到国际先进水平，也带动了国内有关研究工作的开展。他根据络合平衡与吸附平衡的相似性提出络合物平衡的吸附理论，可以简便地描述溶 液中弱络合物平衡过程。这一时期的工作成果对他后来成功地开展核燃料萃取化学和稀土化学研究有很大帮助。
70年代以来，他注意到生物无机化学 的兴趣，立即意识到研究生物分子配体络合物的重要意义。他鼓励、支持和指导科研组的同志积极开展这方面的工作，例如研究胆结石的生成机理，稀土羊毛染色机 理，抗癌药物分子对金属离子的络合作用
等。80年代以来，他在固体络合物的合成、结构测定和谱学研究等方面，指导助手和学生做了大量工作，特别是在稀土元素的多核、异核络合物方面，例如在国际上首次合成了具有特殊结构和性能的一系列四核稀土双氧络合物，引起国内外同行的重视。
●探寻物质结构与性能的关系
徐光宪很注意总结实验资料。他认为，当一个分支学科的实验资料积累到 相当丰富的时候，应当及时总结，集其大成，进行深入的理论分析，总结规律性，提炼出新概念，提高理性认识的水平，再反过来指导实践，提出要研究的问题，以 推动该学科的发展。70年代初以来，金属有机化合物化学和原子簇化学迅速发展，有大量新化合物被合成出来，它们的结构及性质的研究也随之发展，因而金属有 机化合物和原子簇化合物的结构规律成为众多学者关心的问题。徐光宪通过总结大量实验资料和已有的各种理论，提出了一个更普遍的，同时适用于金属有机化合 物、原子簇化合物和一般分子的结构规则，取名为（ｎｘｃπ）格式。与此相关，还提出了原子共价的新定义。利用（ｎｘｃπ）结构规则，只要根据分子结构式即 可估计分子的稳定性，从而可以预测可能存在的新化合物。这一结构规则和定义，已经通过了大量实验结果和量子化学计算结果的检验，显示出正确性与广泛适用性。
近二三十年来，国内外对稀土的研究兴趣与日俱增，积累了大量实验资料，但对稀土化合物成键情况的研究还比较薄弱。从70年代末开始，徐光宪 主持开展了对稀土量子化学和稀土化合物结构规律性的研究。在建立适用于稀土元素电子结构研究的方法和计算程序的基础上，他对不同类型的稀土化合物进行了系 统的量子化学计算，结合（ｎｘｃπ）结构规则和共价的新定义，对其成键情况进行分析。研究结果表明，稀土化合物并不总是离子性的，在金属有机化合物中存在 的是带有离子性的共价键，而在很多无机化合物中存在带有很大共价成分的离子键。共价键主要通过其5d轨道生成，4f轨道贡献相当小，因此稀土的簇合物和金 属有机化合物服从推广的十八电子规律。目前他正在对稀土簇合物及多核、异核络合物的电子结构和立体结构规律性进行更深入的探索。
●书籍方面
《物质结构讲义》(徐光宪编) （一九五四年暑期综合大学教学研究座谈会 1954）
《物质结构
●发展串级萃取理论并用于稀土工业生产
徐光宪热衷于搞基 础研究，但也很注重应用研究。他认为搞基础研究应当考虑其远期的应用背景，使基础研究的成果尽可能应用到实际中去，产生社会和经济效益。另一方面，应用研 究应扎根于自己的基础研究成果上，否则就只能跟在别人后面走，不可能创新和超越别人。他在稀土萃取化学及其工业应用方面的工作很生动地体现了这一点。
1971年底徐光宪从江西农场返回北京大学化学系工作。当时化学系在搞稀土元素的分离提纯。他认为，稀土元素在我国有得天独厚的资源优势，应该让它在社 会主义建设中发挥更大作用，而萃取法用于稀土分离提纯是大有可为的，于是他积极参加这项工作，运用过去在络合物平衡和萃取化学基础研究中得到的成果和积累 的经验，很快就对稀土萃取分离工艺做出了突破性的改进。镨钕分离是稀土元素分离中的难点，当时又是一项急需完成的军工任务。他通过选择萃取剂和络合剂，配 成季铵盐——DTPA“推拉”体系，使镨钕分离系数从一般萃取体系的1.4—1.5高到4以上，这是当时国际上最高的数值。但这类体系直接用于工业生产 有困难。美国曾有过一个专利报道，提出用推拉体系萃取分离稀土，但从未用到实际生产中去，因为无法实现串级萃取过程。当时国际上流行的串级萃取理论是L． 阿尔德斯（Alders）提出来的，徐光宪仔细分析了在串级萃取过程中络合平衡移动的情况，发现阿尔德斯串级萃取理论的基本假定：“在串级过程中萃取比保 持恒定”，在稀土推拉体系串级萃取过程中是不成立的。于是他精心设计出一套化学操作流程，并导出与此相应的一套串级萃取理论公式，在此基础上设计出一种回 流串级萃取新工艺。
1974年9月他亲赴包头稀土三厂参加这一新工艺流程用于分离包头轻稀土的工业规模试验，获得成功，从而在国际上首次实现了用推拉体系 高效率萃取分离稀土的工业生产。在这些工作的基础上，他随后陆续提出了可广泛应用于稀土串级萃取分离流程优化工艺设计的设计原则和方法，极值公式，分馏萃 取三出口工艺的设计原则和方法，建立了串级萃取动态过程的数学模型与计算程序，回流启动模式等。1976年在上海跃龙化工厂举办了“全国串级萃取讲习 班”，把这些成果向全国有关科研单位、高等院校和稀土工厂推广。这些原则和方法用于实际生产，大大简化了工艺参数设计的过程，减少了化工试验的消耗；特别 是能适应原料和设备不同的工厂，因而能普遍使用。他和李标国、严纯华等共同研究成功的“稀土萃取分离工艺的
一步放大”技术，是在深入研究和揭示串级萃取过 程基本规律的基础上，以计算机模拟代替传统的串级萃取小型试验，实现了不经过小试、扩试，一步放大到工业生产规模，大大缩短了新工艺设计到生产的周期，使 我国稀土分离技术达到国际先进水平。近十多年来，他和李标国等在全国各主要稀土生产厂，如上海跃龙化工厂、广州珠江冶炼厂、包头稀土厂等推广应用了这些研 究成果，为国家创造了很大的经济效益。●中国溶液络合物化学研究的先行人
徐光宪对学科发展前沿的生长点很敏感，能把握国际学术发展的新动向，结合中国实际情况，及时选择有发展前途的研究领域和课题。1951年他回国初期仍在 继续从事量子化学研究。当时，国际上对溶液中络合物平衡的研究正在兴起，他敏锐地感觉到这将发展成为无机化学的重要分支，国内也有条件做这方面的工作。于 是他迅速抓住这一时机，率先在国内开展溶液中络合过程物理化学的研究。首先是测定溶液中的络合物平衡常数。他通过改进仪器设备，提高了测量精度，同时改进 实验数据的处理方法，因而能从测定结果得出更多的信息。例如当时用极谱法研究络合物，半波电位测定的误差为±10mV，他改进后的装置可测准到士0.1mV，使测量精度提高了100倍。加上用新的实验数据处理方法，得到的结果就更多和更精确，对弱络合体系也可给出较准确的分级络合常数。他在络合平衡常 数测定方面的工作迅速达到国际先进水平，也带动了国内有关研究工作的开展。他根据络合平衡与吸附平衡的相似性提出络合物平衡的吸附理论，可以简便地描述溶 液中弱络合物平衡过程。这一时期的工作成果对他后来成功地开展核燃料萃取化学和稀土化学研究有很大帮助。
70年代以来，他注意到生物无机化学 的兴趣，立即意识到研究生物分子配体络合物的重要意义。他鼓励、支持和指导科研组的同志积极开展这方面的工作，例如研究胆结石的生成机理，稀土羊毛染色机 理，抗癌药物分子对金属离子的络合作用
等。80年代以来，他在固体络合物的合成、结构测定和谱学研究等方面，指导助手和学生做了大量工作，特别是在稀土元素的多核、异核络合物方面，例如在国际上首次合成了具有特殊结构和性能的一系列四核稀土双氧络合物，引起国内外同行的重视。●探寻物质结构与性能的关系
徐光宪很注意总结实验资料。他认为，当一个分支学科的实验资料积累到 相当丰富的时候，应当及时总结，集其大成，进行深入的理论分析，总结规律性，提炼出新概念，提高理性认识的水平，再反过来指导实践，提出要研究的问题，以 推动该学科的发展。70年代初以来，金属有机化合物化学和原子簇化学迅速发展，有大量新化合物被合成出来，它们的结构及性质的研究也随之发展，因而金属有 机化合物和原子簇化合物的结构规律成为众多学者关心的问题。徐光宪通过总结大量实验资料和已有的各种理论，提出了一个更普遍的，同时适用于金属有机化合 物、原子簇化合物和一般分子的结构规则，取名为（ｎｘｃπ）格式。与此相关，还提出了原子共价的新定义。利用（ｎｘｃπ）结构规则，只要根据分子结构式即 可估计分子的稳定性，从而可以预测可能存在的新化合物。这一结构规则和定义，已经通过了大量实验结果和量子化学计算结果的检验，显示出正确性与广泛适用性。
近二三十年来，国内外对稀土的研究兴趣与日俱增，积累了大量实验资料，但对稀土化合物成键情况的研究还比较薄弱。从70年代末开始，徐光宪 主持开展了对稀土量子化学和稀土化合物结构规律性的研究。在建立适用于稀土元素电子结构研究的方法和计算程序的基础上，他对不同类型的稀土化合物进行了系 统的量子化学计算，结合（ｎｘｃπ）结构规则和共价的新定义，对其成键情况进行分析。研究结果表明，稀土化合物并不总是离子性的，在金属有机化合物中存在 的是带有离子性的共价键，而在很多无机化合物中存在带有很大共价成分的离子键。共价键主要通过其5d轨道生成，4f轨道贡献相当小，因此稀土的簇合物和金 属有机化合物服从推广的十八电子规律。目前他正在对稀土簇合物及多核、异核络合物的电子结构和立体结构规律性进行更深入的探索。
著作目录
●书籍方面《物质结构讲义》(徐光宪编) （一九五四年暑期综合大学教学研究座谈会 1954）
《物质结构
