翟華金

翟華金

翟華金 (Hua-Jin Zhai),理學博士、教授、博士生導師。山西省“三晉學者”特聘教授,山西省專家學者協會理事,國務院政府特殊津貼專家。主攻科研方向: 物理化學、計算化學、團簇物理學。多年來在平面硼團簇、硼羰基化學、全金屬芳香團簇、過渡金屬d-軌道芳香性和delta-芳香性、全金屬芳香三明治化合物、動力學結構流變團簇等研究領域取得原創性成果。2014年7月與其他中美學者攜手發現全硼富勒烯團簇,亦稱“硼球烯”(borospherenes)。硼球烯構型神似傳統“中國紅燈籠”。

簡介

翟華金 ,理學博士、教授、博士生導師,現任職山西大學分子科學研究所。山西省"三晉學者"特聘教授,山西省專家學者協會理事,山西省學術技術帶頭人,國務院政府特殊津貼專家 。

翟華金系武漢大學理學學士、理學碩士;中國科學院理學博士(聯合指導導師:王育竹院士、王廣厚院士);美國華盛頓州立大學和能源部太平洋西北國家實驗室博士後(物理化學與團簇物理學)。曾任中國科學院上海光學精密機械研究所研究實習員、助理研究員,1999年破格晉升副研究員。2000年赴美國,連續海外經歷逾12年,任華盛頓州立大學/太平洋西北國家實驗室訪問科學家、ResearchScientist,布朗大學SeniorResearchScientist。2012年受聘山西大學兼職教授。2013年7月全職引進山西大學。翟華金教授並已通過評審入選南京大學"登峰人才支持計畫"首批A層次人選(2013;未入職)。

翟華金教授加盟山西大學後隨即著手建設納米糰簇實驗室。近期主攻科研方向包括物理化學、計算化學、團簇物理學。入職山西大學以來在NatureChemistry,Acc Chem Res,J Am Chem Soc,Angew Chem Int Ed,ACSNano等學術期刊發表一系列研究論文。翟教授的研究工作具有"發現科學"特質,其中在平面硼團簇、硼球烯(全硼富勒烯) 、硼羰基化學、全金屬芳香團簇、過渡金屬d-軌道芳香性、delta-芳香性、全金屬芳香三明治化合物、動力學結構流變性 等多個研究方向的成果具有原創性,並在納米金團簇、過渡金屬氧化物團簇、模型催化等熱點交叉領域取得系統性高質量研究成果。

翟華金教授有7項研究成果共9次在美國權威化學新聞期刊"化學與工程新聞"(C&E News)報導;平面硼團簇被美國同行評價為"化學中一個重要地標";硼球烯在《光明日報》頭版科技頭條專題報導;d-軌道芳香性在英國"自然"雜誌作為"研究亮點"推介;數篇論文作為物理化學主流期刊封面論文發表。

翟華金教授共發表SCI學術論文170餘篇,其中在影響因子大於9.0的高端期刊發表論文36篇,含6篇英國自然雜誌子刊(Nature Materials;NatureChemistry)/美國"科學"(Science)/美國科學院院刊(PNAS),16篇"美國化學會志"(JACS),11篇德國"套用化學"(Angew Chem)。經ISI WebofScience檢索,論文SCI總引用達9,900餘次,單篇引用超100次論文計30篇,Hirsch指數為h= 54。

學術網頁

1. 翟華金教授官方介紹,請參見:http://ims.sxu.edu.cn/yjry/zhaihj.html.

2. 翟華金教授SCI學術論文目錄和引用 適時更新,參見ResearcherID網頁:http://www.researcherid.com/rid/E-8715-2011.

部分代表性論著

1.Hydrocarbon analoguesofboronclusters-planarityaromaticityandantiaromaticity. ZhaiHJ;KiranB;LiJ;etal.NatureMaterials2, 827 (2003).
2.Observation ofanall-boronfullerene.ZhaiHJ;ZhaoYF;Li WL;etal.NatureChemistry6,727 (2014).
3.Aconcentric planardoublypi-aromaticB-19(-)cluster.HuangW; SergeevaAP;ZhaiHJ;etal.NatureChemistry2,202 (2010).
4.Au-20:A tetrahedralcluster.LiJ;LiX;ZhaiHJ;etal. Science299,864 (2003).
5.All-metal antiaromaticmolecule: rectangularAl-4(4-)intheLi3Al4-anion.Kuznetsov AE;BirchKA;BoldyrevAI;etal.Science300,622 (2003).
6.Planar-to-tubular structuraltransitioninboronclusters:B-20astheembryoofsingle-walled boronnanotubes.*KiranB;*BulusuS;*ZhaiHJ;etal. Proc Natl Acad Sci USA102,961 (2005).
7.Endohedralandexohedral metalloborospherenes.BaiH;ChenQ;ZhaiHJ;etal. Angew Chem Int Ed 54,941 (2015).
8.Experimentalandtheoretical evidenceofanaxiallychiralborospherene.Chen,Q;Li WL;Zhao,YF;etal.ACSNano9,754 (2015).
9.Boronylchemistry:theBO groupasanewligandingas-phaseclustersandsynthetic compounds.ZhaiHJ;ChenQ;BaiH;etal. Acc Chem Res 47,2435 (2014).
10.TheB-35 clusterwithadouble-hexagonalvacancy:anewandmoreflexible structuralmotifforborophene.LiWL;ChenQ;Tian WJ;etal.JACS136,12257 (2014).
11.Stoichiometricand oxygen-richM2On-,andM2On(M=Nb,To;n=5-7) clusters:molecularmodelsforoxygenradicals,diradicals,and superoxides.ZhaiHJ;ZhangXH;ChenWJ;etal.JACS133, 3085 (2011).
12.ProbingtheelectronicstructureandchemicalbondingofgoldoxidesandsulfidesinAuOn- andAuSn-(n=1,2).ZhaiHJ;BuergelC;Bonacic-Koutecky V;etal.JACS130,9156 (2008).
13.Probingthe electronicandstructuralpropertiesofchromiumoxideclusters(CrO3)(n)(-) and(CrO3)(n)(n=1-5):photoelectron spectroscopyanddensityfunctionalcalculations.Zhai HJ;LiS;DixonDA;etal.JACS130,5167 (2008).
14.Probingthe electronicstructureofearlytransition-metaloxideclusters: polyhedralcages of(V2O5)(n)(-)(n=2-4)and(M2O5)(2)(-)(M=Nb,Ta). ZhaiHJ;DoeblerJ;SauerJ;etal.JACS129,13270 (2007).
15.Boronylsas keystructuralunitsinboronoxideclusters:B(BO)(2)(-)andB(BO)(3)(-). ZhaiHJ;LiSD;WangLS.JACS129,9254 (2007).
16.Probingthe electronicstructureandbandgapevolutionoftitaniumoxideclusters (TiO2)(n)(-)(n=1-10)usingphotoelectronspectroscopy. ZhaiHJ;WangLS.JACS129,3022 (2007).
17.UniqueCO chemisorptionpropertiesofgoldhexamer:Au-6(CO)(n)-(n=0-3). ZhaiHJ;KiranB;DaiB;etal.JACS127,12098 (2005).
18.Electronic structureandchemicalbondinginMOn-andMOnclusters(M=Mo,W;n=3-5):A photoelectronspectroscopyandabinitiostudy.Zhai HJ;KiranB;CuiLF;etal.JACS126,16134 (2004).
19.Sequential oxidationofthecubane[4Fe-4S]clusterfrom[4Fe-4S](-)to[4Fe-4S](3+)in Fe4S4Ln-complexes.ZhaiHJ;YangX;FuYJ;etal. JACS126,8413 (2004).
20.Insearchof covalentlyboundtetra-andpenta-oxygenspecies:a photoelectronspectroscopic andabinitioinvestigationofMO4-andMO5-(M=Li,Na,K,Cs). ZhaiHJ;YangX;WangXB; etal.JACS124,6742 (2002).
21.B-2(BO)(2)(2-)- diboronyldiborene:a linearmoleculewithatripleboron-boronbond. LiSD;ZhaiHJ;WangLS.JACS130,2573 (2008).
22. delta-Aromaticityin[Ta3O3](-).ZhaiHJ;Averkiev BB;ZubarevDY;etal.Angew Chem Int Ed 46, 4277 (2007).
23.Hepta-and octacoordinateboroninmolecularwheelsofeight-andnine-atomboron clusters.ZhaiHJ;AlexandrovaAN;BirchKA;etal. Angew Chem Int Ed 42,6004 (2003).
24.Observation ofd-orbitalaromaticity.HuangX;ZhaiHJ;KiranB; etal.Angew Chem Int Ed 44,7251 (2005).
25.All-boron aromaticclustersaspotentialnewinorganicligandsandbuildingblocksin chemistry.AlexandrovaAN;BoldyrevAI;ZhaiHJ;etal. Coord Chem Rev 250,2811 (2006).

重大科學發現

山西大學、清華大學、美國布朗大學復旦大學化學家密切合作,首次發現全硼富勒烯B40團簇,並將其命名為硼球烯(borospherene)。該研究成果於2014年7月13日在國際權威學術期刊《自然·化學》發表。B40的發現是硼球烯實驗和理論研究的開端,預示著一個與碳富勒烯平行、具有廣闊套用前景的科學研究新領域。研究表明硼球烯和低維硼納米結構與相應碳富勒烯和低維碳納米材料在性能上具有很強的互補性,兩者結合可能對解決人類面臨的能源和環境危機提供新的科學思路。

2013年3月以來,山西大學分子科學研究所翟華金教授、李思殿教授與清華大學李雋教授、美國布朗大學Lai-Sheng Wang教授及復旦大學劉智攀教授合作,結合特徵實驗光電子能譜、全局結構搜尋和嚴格量子化學理論計算,經過一年多的艱苦努力和協同創新,首次在氣相中觀察到由雙鏈交織而成、具有完美D2d對稱性的籠狀B40全硼富勒烯團簇。該空心籠狀分子由頂端和底端兩個相互交錯的B6六元環及腰上兩兩相對的四個B7七元環融合而成,沿二重主軸方向略有拉長,整體分子恰似傳統的"中國紅燈籠"。

1985年,以籠狀C60為代表的碳富勒烯家族的發現成為世界科學史上的重要里程碑。該成果1996年獲諾貝爾化學獎,為之後的單壁碳納米管及單原子層石墨烯的發現奠定了基礎。B40是繼C60之後第二個從實驗和理論上確認的無機非金屬籠狀團簇,但由於硼的典型缺電子性,B40具有與傳統碳富勒烯顯著不同的結構和成鍵特徵。它可以進一步作為分子器件,進行各種金屬摻雜、化學修飾和配體保護,形成具有新穎結構的一維、二維和三維納米材料,在儲氫、儲鋰等能源材料領域具有重要套用前景。 該科學發現已在 <光明日報>、國家自然科學基金委網站、山西大學新聞網等國內媒體以及全球科學媒體(美國化學會C&ENews、美國物理學會PhysicsToday等)專題報導。

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