何圣貴

男， Institute of Chemistry, Chinese of Acadamy of Sciences， 教授/研究員/教授級(jí)高工或同等級(jí)別

學(xué)習(xí)/工作經(jīng)歷

學(xué)習(xí)經(jīng)歷：
1993年09月——1997年07月，中國(guó)科技大學(xué)，核物理與核技術(shù)，本科/學(xué)士
1997年09月——2002年07月，中國(guó)科技大學(xué)，物理化學(xué)，研究生/博士
工作經(jīng)歷：
2002年09月——2005年02月，美國(guó)肯塔基大學(xué)，博士后
2005年02月——2007年01月，美國(guó)科羅拉多州立大學(xué)，博士后
2007年01月——至今，中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所，研究員
2015年09月——至今，中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，崗位教授

研究領(lǐng)域和興趣

團(tuán)簇物理化學(xué)

主要業(yè)績(jī)

團(tuán)簇是由幾個(gè)乃至上千個(gè)原子、分子或離子通過(guò)物理或化學(xué)結(jié)合力組成的相對(duì)穩(wěn)定的微觀(guān)或亞微觀(guān)聚集體，團(tuán)簇是原子分子向宏觀(guān)物質(zhì)過(guò)渡的中間狀態(tài)，具有異常豐富的結(jié)構(gòu)的性質(zhì)，是發(fā)現(xiàn)新物性的源泉。實(shí)現(xiàn)甲烷、氮?dú)獾忍貏e穩(wěn)定分子在溫和條件下的綠色高效催化轉(zhuǎn)化，在化學(xué)領(lǐng)域?qū)⒕哂欣锍瘫饬x。研究團(tuán)簇與甲烷、氮?dú)獾榷栊苑肿拥幕痛呋磻?yīng)，關(guān)注團(tuán)簇物種的組成結(jié)構(gòu)與化學(xué)性能，關(guān)注甲烷、氮?dú)獾戎匾镔|(zhì)轉(zhuǎn)化的理論和機(jī)制，具有重大的理論和應(yīng)用價(jià)值，是基礎(chǔ)化學(xué)研究的重要內(nèi)容。
何圣貴研究員長(zhǎng)期開(kāi)展團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)及其與甲烷、氮?dú)獾榷栊苑肿拥姆磻?yīng)研究。主持承擔(dān)基金委杰出青年基金、重點(diǎn)項(xiàng)目和國(guó)家重大科研儀器研制項(xiàng)目，科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題，中科院儀器研制項(xiàng)目等10余項(xiàng)。帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)從頭設(shè)計(jì)研制并建立了基于四極桿、離子阱、反射式質(zhì)譜、光電子能譜、真空紫外光電離等技術(shù)的團(tuán)簇實(shí)驗(yàn)綜合研究平臺(tái)，解決了異核金屬團(tuán)簇以及納米尺寸金屬氧化物團(tuán)簇高效制備和高分辨質(zhì)譜檢測(cè)難題。平臺(tái)在團(tuán)簇的化學(xué)反應(yīng)活性測(cè)量和結(jié)構(gòu)表征方面性能指標(biāo)先進(jìn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究一系列金屬團(tuán)簇與惰性小分子的基元和催化反應(yīng)，結(jié)合現(xiàn)代量子化學(xué)理論計(jì)算，在基礎(chǔ)化學(xué)領(lǐng)域取得了重要進(jìn)展，代表性成果為：
（1）建立了團(tuán)簇單原子催化研究新方法：率先提出將活性原子制備到原子數(shù)目和結(jié)構(gòu)可控的團(tuán)簇上進(jìn)行研究，在電子結(jié)構(gòu)層次闡述了重要單原子催化過(guò)程（例如一氧化碳氧化）的機(jī)理和本質(zhì)。揭示了活性單原子與團(tuán)簇載體之間的協(xié)同機(jī)制；提出了電負(fù)性階梯效應(yīng)，成功解釋了實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的一系列異核金屬團(tuán)簇的催化活性顯著高于相應(yīng)的同核金屬團(tuán)簇體系的現(xiàn)象；基于電負(fù)性階梯效應(yīng)，成功構(gòu)建了非貴金屬團(tuán)簇催化體系。
（2）發(fā)現(xiàn)了惰性分子活化轉(zhuǎn)化的新機(jī)制：通過(guò)研究一系列金屬氧化物、碳化物、氮化物團(tuán)簇與甲烷、二氧化碳、氮?dú)獾姆磻?yīng)，揭示了氧自由基活化甲烷（ O? + CH4 → OH? + CH3）和金屬氧化加成活化甲烷（M + CH4 → H-M-CH3）過(guò)程中的自旋效應(yīng)；發(fā)現(xiàn)了甲烷和氮?dú)饣罨D(zhuǎn)化中的雙中心協(xié)同效應(yīng)，例如金屬陽(yáng)離子和氧原子陰離子形成的路易斯酸堿對(duì)可以在室溫條件下協(xié)同活化甲烷，雙金屬中心通過(guò)多重金屬鍵協(xié)同吸附并活化氮分子；實(shí)驗(yàn)篩選出可以實(shí)現(xiàn)甲烷和二氧化碳偶聯(lián)的活性物種，發(fā)現(xiàn)了甲烷和二氧化碳偶聯(lián)反應(yīng)的新機(jī)制。
（3）開(kāi)拓了納米尺寸團(tuán)簇研究新領(lǐng)域：在前期研究中小尺寸過(guò)渡金屬氧化物團(tuán)簇結(jié)構(gòu)和化學(xué)反應(yīng)活性的基礎(chǔ)上，近期通過(guò)建立超高分辨率團(tuán)簇質(zhì)譜，成功觀(guān)測(cè)到過(guò)渡金屬氧化物從團(tuán)簇態(tài)向凝聚態(tài)過(guò)渡的關(guān)鍵尺寸，即氧化釩團(tuán)簇負(fù)離子尺寸達(dá)到~1.6 nm時(shí)（V50O125），體系中增加或減少一個(gè)原子，團(tuán)簇的氧化性不再發(fā)生顯著變化；大氣中主要無(wú)機(jī)顆粒物為氧化鐵，關(guān)鍵揮發(fā)性有機(jī)物是異戊二烯，通過(guò)研究納米尺寸氧化鐵團(tuán)簇與異戊二烯的暗反應(yīng)和光反應(yīng)，揭示了異戊二烯的非均相去除的新機(jī)制。
何圣貴研究員的上述工作在領(lǐng)域內(nèi)產(chǎn)生了影響，獲同行專(zhuān)家好評(píng)，多次受邀撰寫(xiě)相關(guān)領(lǐng)域前沿研究綜述，包括兩次受邀為化學(xué)領(lǐng)域著名期刊Accounts of Chemical Research撰寫(xiě)研究綜述，在國(guó)內(nèi)和國(guó)際會(huì)議上作邀請(qǐng)報(bào)告20余次。受邀擔(dān)任物理化學(xué)領(lǐng)域重要期刊Journal of Physical Chemistry A/B/C/Letters和ChemPhysChem的顧問(wèn)編委。
何圣貴現(xiàn)為中科院化學(xué)研究所研究員，中國(guó)科學(xué)院大學(xué)崗位教授，2007年入選中科院“百人計(jì)劃”，2008年獲得擇優(yōu)支持，2012年終期結(jié)題為優(yōu)秀；現(xiàn)任中科院化學(xué)所分析測(cè)試中心主任，中科院化學(xué)所分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室主任，中科院化學(xué)所分子動(dòng)態(tài)與穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室副主任。何圣貴研究員重視優(yōu)秀青年人才培養(yǎng)，目前研究團(tuán)隊(duì)有固定人員5人（研究員1人，項(xiàng)目研究員1人，副研2人和助研1人）、研究生11人，博士后1人。目前團(tuán)隊(duì)已有3名成員入選中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)會(huì)員，培養(yǎng)出博士畢業(yè)研究生16人，其中4人獲得國(guó)家獎(jiǎng)學(xué)金，多人次獲得優(yōu)秀畢業(yè)生、三好學(xué)生標(biāo)兵等榮譽(yù)。

代表成果

1. Chen, J.-J.; *Li, X.-N.; Chen, Q.; Liu, Q.-Y.; Jiang, L.-X.; He, S.-G. Neutral Au1-Doped Cluster Catalysts AuTi2O3-6 for CO Oxidation by O2, J. Am. Chem. Soc. 141, (2019), DOI: 10.1021/jacs.8b11118.
2. Yang, Y.; Yang, B.; *Zhao, Y.-X.; Jiang, L.-X.; Li, Z.-Y.; Ren, Y.; Xu, H.-G.; *Zheng, W.-J., *He, S.-G. Direct Conversion of Methane with Carbond Dioxide Mediated by RhVO3? Cluster Anions, Angew. Chem. Int. Ed. 58, (2019) DOI: 10.1002/anie.201911195.
3. *Zhao, Y.-X.;+ Wang, M.-M.;+ Zhang, Y.; *Ding, X.-L.; He, S.-G. Activity of Atomically Precise Titania Nanoparticles in CO Oxidation, Angew. Chem. Int. Ed. 58, (2019) DOI: 10.1002/anie.201902008.
4. Zhao, Y.-X.; Li, Z.-Y.; Yang, Y.; *He, S.-G. Methane Activation by Gas Phase Atomic Clusters. Acc. Chem. Res. 51, (2018), DOI: 10.1021/acs.accounts.8b00403.
5. Zou, X.-P.; Wang, L.-N.; *Li, X.-N.; Liu, Q.-Y.; Zhao, Y.-X.; *Ma, T.-M.; *He, S.-G. Noble-Metal-Free Single-Atom Catalysts CuAl4O7-9- for CO Oxidation by O-2. Angew. Chem. Int. Ed. 57, 34, (2018), DOI: 10.1002/anie.201807056.
6. Zhang, M.-Q.; *Zhao, Y.-X.; Liu, Q.-Y.; Li ,X.-N.; *He, S.-G. Does Each Atom Count in the Reactivity of Vanadia Nanoclusters? J. Am. Chem. Soc. 139, (2017), DOI: 10.1021/jacs.6b10839
7. Li, X.-N.; Zhang, H.-M.; Yuan, Z.; *He, S.-G. A nine-atom rhodium–aluminum oxide cluster oxidizes five carbon monoxide molecules, Nat. Commun. 7, (2016), DOI: 10.1038/ncomms11404.
8. Li Y.-K.; Yuan Z.; *Zhao Y.-X.; Zhao C.; Liu Q.-Y.; *Chen H.; *He S.-G. Thermal Methane Conversion to Syngas Mediated by Rh1?Doped Aluminum Oxide Cluster Cations RhAl3O4+, J. Am. Chem. Soc. 138, (2016), DOI: 10.1021/jacs.6b05454.
9. Li, X.-N.; Yuan, Z.; *He, S.-G. CO Oxidation Promoted by Gold Atoms Supported on Titanium Oxide Cluster Anions J. Am. Chem. Soc. 136, (2014), DOI: 10.1021/ja412608b.

*以上信息由高級(jí)會(huì)員個(gè)人更新和維護(hù)。