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男, 西安交通大學(xué) (理學(xué)院 化學(xué)物理研究所), 教授/研究員/教授級高工或同等級別
學(xué)習(xí)/工作經(jīng)歷
1978.09 - 1982.07 電子科技大學(xué)(原 成都電訊工程學(xué)院) 固體物理與器件專業(yè) 工學(xué)學(xué)士學(xué)位(1082.07)
1982.08 - 1986.08 長沙韶光微電子總公司 助理工程師、車間副主任(1984.07~)
1986.09 - 1989.03 國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 應(yīng)用物理系 理學(xué)碩士學(xué)位(1989.03)
1989.03 - 1994.03 國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 助教、講師
1994.04 - 2000.03 日本(國立)豐橋技術(shù)科學(xué)大學(xué) 化學(xué)碩士學(xué)位(1997.03)、材料物理化學(xué)博士學(xué)位(2000.03)
2000.03 - 2002.03 美國加州大學(xué)(UCLA)化學(xué)系訪問研究、日本豐橋技術(shù)科學(xué)大學(xué)(JSPS)博士后
2002.04 - 2004.05 日本(國立)豐橋技術(shù)科學(xué)大學(xué) 工學(xué)部理論計算化學(xué)研究室 主任研究員
2004.05 - 至今 西安交通大學(xué) 理學(xué)院化學(xué)學(xué)科教授、博士導(dǎo)師、化學(xué)物理研究所(Institute for Chemical Physics)所長
研究領(lǐng)域和興趣
應(yīng)用量子化學(xué) (Applied Quantum Chemistry)、計算化學(xué)與分子設(shè)計(Computational Chemistry & Molecular Modeling)、功能碳基納米材料物理化學(xué)(Functional Nano-Materials Physical Chemistry)、團簇與富勒烯化學(xué)(Cluster & Fullerene Chemistry)
主要業(yè)績
長期從事功能碳納米材料的基礎(chǔ)性研究以及富勒烯生成機理及熱力學(xué)穩(wěn)定性的理論研究,在富勒烯、納米碳管以及功能碳納米材料理論研究領(lǐng)域中已取得了相當(dāng)?shù)姆e累。利用獨自開發(fā)的統(tǒng)計力學(xué)(THERMO)算法,結(jié)合量子化學(xué)第一原理計算,在國際上率先對碳分子團簇(C20-C140)的電子結(jié)構(gòu)與熱力學(xué)穩(wěn)定性評價等方面的課題進行了系統(tǒng)性的理論計算研究,取得了一系列具有國際領(lǐng)先水平和創(chuàng)新性的重要成果。在國際上首先從理論上推廣了富勒烯分子的共價鍵結(jié)構(gòu)變換中著名的“Stone-Wales斯通-維爾斯”重排的定義,提出了廣義的“斯通-維爾斯”(Generalized Stone-Wales Rearrangement) 重排的概念,并完成了碳籠分子構(gòu)象拓?fù)渥儞QGSW算法的開發(fā)研究。在廣義Stone-Wales轉(zhuǎn)換機理、催化反應(yīng)機制以及碳納米管、納米金剛石的電子結(jié)構(gòu)與物性等方面的理論研究領(lǐng)域也取得了一些重要成果并受到了國內(nèi)外同行的關(guān)注和跟蹤。曾先后承擔(dān)日本文部省大型科學(xué)研究課題[新型功能材料]等項目(子項目)三項,主持完成國家自然科學(xué)基金面上項目“富勒烯生成機理及熱力學(xué)穩(wěn)定性的理論研究”一項。在富勒烯的科學(xué)研究領(lǐng)域如富勒烯C50, C60, C84, C90, C92, C94, C96, C98, C100等高次IPR系列碳籠分子團簇尤其是相應(yīng)的金屬內(nèi)包富勒烯生成機制以及富勒烯衍生物的反應(yīng)機理與反應(yīng)位點選擇、碳納米管以及納米金剛石等電子結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)的系統(tǒng)性基礎(chǔ)理論計算研究方面,一直處于國際領(lǐng)先團隊的行列內(nèi)。許多研究結(jié)果不僅有創(chuàng)新性還有前瞻性,并且準(zhǔn)確地解釋了實驗結(jié)果的內(nèi)在含義。近年來相關(guān)的研究工作已發(fā)表在J. Am. Chem. Soc.;Eur. Chem. J.; Chem. Commun.; Nanoscale; J. Mater. Chem.A; Phys. Rev B.; J. Phys. Chem. A/B/C; Org. Lett.; J. Org. Chem.; Inorg. Chem.; Phys. Chem. Chem. Phys.; J. Comput. Chem.; Dalton Trans.; ChemPhysChem, J. Chem. Phys.; Chem. Phys. Lett.等雜志上。目前重點從事“碳團簇的理論化學(xué)”,“團簇分子材料的分子設(shè)計及功能”,“功能納米材料的電子結(jié)構(gòu)及熱力學(xué)性質(zhì)的理論研究”,“團簇體系量子統(tǒng)計熱力學(xué)算法的優(yōu)化設(shè)計與開發(fā)研究”等四個主要研究方向的工作,已累計在國外重要學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表論文260多篇,其中SCI論文210多篇。并先后應(yīng)邀在World Scientific, JAI PRESS, John Wiley等著名國際學(xué)術(shù)出版社出版的三本學(xué)術(shù)專著中發(fā)表綜述性(Review)論文, 著重介紹和評價并總結(jié)了富勒烯分子的理論計算、材料計算科學(xué)、團簇納米材料理論計算等領(lǐng)域的最新研究進展。
代表成果
(1)P. Zhao, S. F. Hu, X. Lu, X. Zhao*, “Diels-Alder Cycloaddition on Non-Isolated-Pentagon-Rule C2v(19138)-C76 and YNC@C2v(19138)-C76: The Difference in Regioselectivity Caused by the Inner Metallic Cluster”, Journal of Organic Chemistry, 2019, 84, 14571-14578.
(2)P. Zhao, X. Zhao*, M. Ehara, “Theoretical Insights into Mono-metallofullerene Th@C76: Strong Covalent Interaction between Thorium and Carbon Cage”, Inorganic Chemistry, 2018, 57, 2961-2964.
(3)W. W. Wang, J. S. Dang, X. Zhao*, S. Nagase, “Revisit of the Saito-Dresselhaus-Dresselhaus C2 Ingestion Model: on the Mechanism of Atomic-Carbon-Participated Fullerene Growth”, Nanoscale, 2017, 9, 16742-16748.
(4)“Warning to Theoretical Structure Elucidation of Endohedral Metallofullerenes”, R. S. Zhao, Y. J. Guo, P. Zhao, M. Ehara, S. Nagase, X. Zhao*, Journal of Physical Chemistry C, 2016, 120, 1275-1283.
(5)T. Yang, S. Nagase, T. Akasaka, J. M. Poblet, K. N. Houk, M. Ehara, X. Zhao*, “(2 + 2) Cycloaddition of Benzyne to Endohedral Metallofullerenes M3N@C80 (M = Sc, Y): A Rotating-Intermediate Mechanism”, J. Am. Chem. Soc., 2015, 137, 6820-6828.
(6)J. S. Dang, W. W. Wang, X. Zhao*, S. Nagase, “Regioselective Derivatization of C84 by Diels–Alder Reactions: Applications to Photovoltaic Solar Cells and Fullerene Polymerization”, Organic Letters, 2014, 16, 170-173.
(7)T. Yang, X. Zhao*, S. Nagase, “Quantum chemical insight of dimetallic sulfide endohedral fullerene Sc2S@C70: Does it possess the conventional D5h cage?” Chemistry - A European Journal, 2013, 19, 10230-10234.
(8)Q. Xu, X. Zhao*, “Bucky-diamond versus Onion-like Carbon: End of graphitization”, Physical Review B 86, 155417 (2012)
(9)T. Yang, X. Zhao*, S. Nagase, “Di-lanthanide encapsulated into large fullerene C100: a DFT survey”, Physical Chemistry Chemical Physics, 2011, 13, 5034–5037.
(10)X. Zhao*, “On the Structure and Relative Stability of C50 Fullerenes”, Journal of Physical Chemistry B, 2005, 109, 5267–5272.
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