厦门大学化学化工学院无机化学与功能材料研究所郑南峰

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郑南峰，1977年生。厦门大学教授、博导，能源材料化学协同创新中心副主任。1998年本科毕业于厦门大学，2005年在加州大学河滨分校获化学博士学位。2005-2007年在加州大学圣芭芭拉分校从事博士后研究。2007年被聘为厦门大学特聘教授，2009年获国家杰青资助，2010年获聘 “长江学者”特聘教授。主要从事纳米表界面化学方面的研究，已在Science (3篇)、 Nature、 Nature Mater. (2篇)、 Nature Nanotech (2篇)、 Nature Commun. (8篇)、Sci. Adv.、 J. Am. Chem. Soc. (34篇)、 Angew. Chem. (12篇)、Adv. Mater. (5篇)等国际刊物上发表论文140余篇，被引12000余次，h-指数63。获美国化学会无机杰出青年科学家奖、中国化学会青年化学奖、日本东京大学Zasshi-kai讲席奖、中国化学会-英国皇家化学会青年化学奖、教育部青年科学奖等奖项。先后入选中组部青年拔尖人才、科技部中青年科技创新领军人才、国家百千万入选国家百千万人才工程, 并被授予“有突出贡献中青年专家”荣誉称号。2016年，获中国青年科技奖，并入选“中国优秀青年科技人才”（全国十名）。

现任ACS Central Science、Joule、Nano Research、ACS Sustainable Chemistry & Engineering、Advanced Materials Interfaces、Inorganic Chemistry Frontiers、Small Methods、ChemNanoMat、中国科学-化学等(顾问)编委。

郑南峰
教授、博士生导师
电话：（0592）2186821 （办公室）
传真：（0592）2183047
电子邮箱：nfzheng@xmu.edu.cn
课题组网站：http://chem.xmu.edu.cn/groupweb/nfzheng/index.asp
个人简历：
博士（美国加州大学河滨分校，2005）
学士（厦门大学，1998）
博士后（加州大学圣芭芭拉分校，2005-2007）
先后获得美国材料研究学会的优秀研究生(银)奖(2004)、美国化学会的无机杰出青年科学家奖(2006)、福建省杰出青年基金(2009)、国家杰出青年基金(2009)、霍英东基金(2009)和中国化学会—约翰威立出版公司青年化学论文奖(2009)。获聘2009年度教育部“长江学者奖励计划”特聘教授。
研究兴趣：
纳米化学；纳米催化；纳米生物；固体结构化学；团簇化学
近期主要代表论著：
Group Members
Associate Professor Xiaolan Chen (陈小兰),Assistant professor Jing Yang(杨静)

Selected Publications
“Carbon Monoxide-Assisted Synthesis of Single-Crystalline Pd Tetrapod Nanocrystals through Hydride Formation” Y. Dai, Y. M. Tan, N. F. Zheng,* and G. Fu* J. Am. Chem. Soc. 2012, DOI: 10.1021/ja3006429.
“Hollow Mesoporous Aluminosilica Spheres with Perpendicular Pore Channels as Catalytic Nanoreactors” X. L. Fang, Z. H. Liu, M. F. Hsieh, M. Chen, P. X. Liu, C. Chen, N. F. Zheng* ACS Nano 2012, 10.1021/nn3011703.
“Graphene-platinum nanoparticles-ionic liquid composite catalyst for methanol-tolerant oxygen reduction reaction’’ Y. M. Tan, C. F. Xu, G. X. Chen, N. F. Zheng,* Q. J. Xie Energy & Environ. Sci. 2012, DOI: 10.1039/C2EE21411C.
“Selective Hydrogenation of α,β-Unsaturated Aldehydes Catalyzed by Amine-Capped Platinum-Cobalt Nanocrystals” B. H. Wu, H. Q. Huang, J. Yang, N. F. Zheng,* G. Fu*Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 3440-3443.
“Multifunctional Core–Shell Upconverting Nanoparticles for Imaging and Photodynamic Therapy of Liver Cancer Cells” Z. X. Zhao, Y. N. Han, C. H. Lin, D. Hu, F. Wang, X. L. Chen,* Z. Z. Chen, N. F. Zheng* Chem. Asian J. 2012, 7, 830-837.
“Small-Adsorbate Assisted Shape Control of Pd and Pt Nanocrystals” M. Chen, B. H. Wu, J. Yang, N. F. Zheng* Adv. Mater. 2012, 24, 862–879.
“Carbon monoxide-controlled synthesis of surface-clean Pt nanocubes with high electrocatalytic activity” G. X. Chen, Y. M. Tan, B. H. Wu, G. Fu, * N. F. Zheng* Chem. Commun. 2012, 48, 2758 – 2760.
“Photo- and pH -Triggered Release of Anticancer Drugs from Mesoporous Silica-coated Pd@Ag Nanoparticles” W. F. Fang, J. Yang, J. W. Gong, N. F. Zheng Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 842-848.
“Freestanding palladium nanosheets with plasmonic and catalytic properties” X.Q. Huang, S. H. Tang, X. L. Mu, Y. Dai, G. X. Chen, Z.Y. Zhou, F. X. Ruan, Z. L. Yang, N.F. Zheng,* Nature Nanotech. 2011, 6, 28-32.
“Au/Pt and Au/Pt3Ni nanowires as self-supported electrocatalysts with high activity and durability for oxygen reduction reaction” Y. M. Tan, J. M. Fan, G. X.Chen, N. F. Zheng,* Q. J. Xie Chem. Commun. 2011, 47, 11624-11626.
“Etching Growth Under Surface Confinement: An Effective Strategy to Prepare Mesocrystalline Pd Nanocorolla” X. Q. Huang, S. H. Tang, J. Yang, Y. M. Tan, N. F. Zheng* J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 15946–15949
“Enhancing the Photothermal Stability of Plasmonic Metal Nanoplates by a Core-Shell Architecture” X. Q. Huang, S. H. Tang, B. J. Liu, B. Ren, N. F. Zheng* Adv. Mater. 2011, 23, 3420-3425.
“Synthesis of Magnetic, Fluorescent, and Mesoporous Core-Shell –Structured Nanoparticles for Imaging, Targeting and Photodynamic Therapy” F. Wang, X. L. Chen,* S. H. Tang, X. Q. Huang, Z. X. Zhao, N. F. Zheng* J. Mater. Chem. 2011, 21, 11244-11252.
“Amine-Assisted Synthesis of Concave Polyhedral Platinum Nanocrystals Having {411} High-Index Facets” X.Q. Huang, Z. P. Zhao, J. M. Fan, Y. M. Tan, N. F. Zheng* J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 4718–4721.
“Silica Coating Improves the Efficacy of Pd Nanosheets for Photothermal Therapy of Cancer Cells Using Near Infrared Laser” S. H. Tang, X. Q. Huang, N. F. Zheng* Chem. Commun. 2011, 47, 3948-3950.
“A cationic surfactant assisted selective etching strategy to hollow mesoporous silica spheres” X. L. Fang, C. Chen, Z. H. Liu, P. X. Liu, N. F. Zheng,* Nanoscale 2011, 3, 1632-1639.
“Small Molecules Control the Formation of Pt Nanocrystals: A Key Role of Carbon Monoxide in the Synthesis of Pt Nanocubes” B. H. Wu, N. F. Zheng,* G. Fu*Chem. Commun. 2011, 47, 1039 -1041.
“Superparamagnetic Core-Shell Polymer Particles for Efficient Purification of His-Tagged Proteins” W. J. Fang, X. L. Chen, N. F. Zheng,* J. Mater. Chem. 2010, 20, 8624-8630.
“Hollow Mesoporous Zirconia Nanocapsules for Drug Delivery” S. H. Tang, X. Q. Huang, X. L. Chen, N. F. Zheng,* Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 2442-2447
“Interfacial Activation of Catalytically Inert Au (6.7 nm)–Fe3O4 Dumbbell Nanoparticles for CO Oxidation” B. H. Wu, H. Zhang, C. Chen, S. C. Lin, N. F. Zheng* Nano Research 2009, 2, 975-983.
“Controlled Formation of Concave Tetrahedral/Trigonal Bipyramidal Palladium Nanocrystals” X. Q. Huang, S. H. Tang, H. H. Zhang, Z. Y. Zhou, N. F. Zheng,* J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 13916–13917.
“Simplifying the Creation of Hollow Metallic Nanostructures: One-Pot Synthesis of Hollow Palladium/Platinum Single-Crystalline Nanocubes” X. Q. Huang, H. H. Zhang, C.Y. Guo, Z. Y. Zhou, N. F. Zheng,* Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 4808-4812.
“One-Pot, High-Yield Synthesis of 5-Fold Twinned Pd Nanowires and Nanowires” X. Q. Huang, N. F. Zheng,* J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 4602–4603.
“An Assembly Route to Inorganic Catalytic Nanoreactors Containing Sub-10 nm Gold Nanoparticles with Anti-Aggregation Property” X. Q. Huang, C.Y. Guo, J. Q. Zuo, N. F. Zheng,* G. D. Stucky,* Small 2009, 5, 361–365.
“Nonaqueous Production of Nanostructured Anatase with High-Energy Facets” B. H. Wu, C. Y. Guo, N. F. Zheng,* Z. X. Xie, G. D. Stucky,* J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 17563-17567.
“Promoting gold nanocatalysts in solvent-free selective aerobic oxidation of alcohols” N. F. Zheng, G. D. Stucky,* Chem. Commun. 2007, 3862-3864.
“A General Synthetic Strategy for Oxide-Supported Metal Nanoparticle Catalysts” N. F. Zheng, G. D. Stucky,*J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 14278-14280.
“One-Step One-Phase Synthesis of Monodisperse Noble-Metallic Nanoparticles and Their Colloidal Crystals” N. F. Zheng, J. Fan, G. D. Stucky,* J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 6550-6551.
“Metal-Chelate-Dye Controlled Organization of Cd32S14(SPh)404- Nanoclusters into Three-Dimensional Molecular and Covalent Open Architecture” N. F. Zheng, H. W. Lu, X. H. Bu, P. Y. Feng,* J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 4528-4529.
“Crystalline Superlattices from Single-Sized Quantum Dots” N. F. Zheng, X. H. Bu, H. W. Lu, Q. C. Zhang, P. Y. Feng,* J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 11963-11965.
“Open-framework chalcogenides as visible-light photocatalyst for hydrogen generation from water” N. F. Zheng, X. H. Bu, H. Vu, P. Y. Feng,* Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 5699-5303.
“Penta-Supertetrahedral Clusters as Building Blocks for Three-Dimensional Sulfide Superlattice” N. F. Zheng, X. H. Bu, P. Y. Feng,* Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 4753-4755.
“Synthetic design of crystalline inorganic chalcogenides exhibiting fast-ion conductivity” N. F. Zheng, X. H. Bu, P. Y. Feng,* Nature 2003, 426, 428-432. (Cover Story)
“Microporous and Photoluminescent Chalcogenide Zeolite Analogs” N. F. Zheng, X. H. Bu, B. Wang, P. Y. Feng,* Science 2002, 298, 2366-2369.
“Self-Assembly of Novel Dye Molecules and [Cd8(SPh)12]4+ Cubic Clusters into Three-Dimensional Photoluminescent Superlattice” N.F. Zheng, X.H. Bu, P.Y. Feng,* J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 9688-9689.

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Chem:硫醇修饰构筑高效炔烃半氢化催化剂

郑南峰和傅钢课题组合作，在炔烃选择性加氢制烯烃的催化机理和催化剂开发方面取得重要进展，相关研究成果“Thiol Treatment Creates Selective Palladium Catalysts for Semihydrogenation of Internal Alkynes”近日发表于Cell Press旗下的Chem（DOI: 10.1016/j.chempr.2018.02.011）。

       在分子水平上认识纳米材料表界面化学反应微观机理是实现其催化性能精准调控的重要基础，更是提高催化剂选择性并将其应用于绿色化工生产技术的关键。氢化反应是化工行业的重要支撑，选择性氢化广泛应用于精细化学品、医药和农用化学品合成。工业上一般采用添加剂（如醋酸铅等有毒物质）来修饰毒化金属催化剂，从而实现高选择性。但由于添加剂的多样性和复杂性，催化剂表界面构-效关系微观图像仍然不明确，使得催化氢化技术的发展仍然停留于传统的试错阶段，远未达到理性设计的阶段。一个典型例子是已在工业上应用40多年的林德拉（Lindlar）催化剂，该催化剂被广泛应用于炔基的半氢化选择性加氢，但表面毒化实现高催化选择性所付出的代价是其上贵金属（通常为5%）仅有0.02% 具有催化活性，大部分贵金属未能得以利用。

               

       研究工作提出了以超薄二维钯纳米片为基底，构筑表面硫醇修饰的钯模型催化剂，以期从原子、分子层面阐明硫醇修饰对钯催化剂的表界面结构及反应性能的影响。与其它形貌相比，超薄纳米片优势在于其结构简单，易被表征同时方便理论建模，而且内部和表面结构变化容易引起纳米片宏观形貌上的变化。研究发现，经硫醇处理（60度下简单搅拌）后，钯纳米片的形貌出现了严重扭曲，扭曲的钯片在中间炔类化合物半氢化反应中的催化选择性竟高达97%，产物主要为顺式烯烃。但有趣的是，与纯钯片相比，硫醇处理后的钯片催化活性基本保持不变，具有很好的稳定性，重复使用10次，活性和选择性几乎未衰减。高分辨电镜、能谱、同步辐射X-射线吸收光谱等表征发现，硫醇处理导致钯纳米片发生相变，生成的钯硫化物（PdSx）与表面残留的硫醇根形成了特殊界面，既改变了钯的电子性质，又形成了表面位阻。密度泛函理论计算证实，该界面可以有效抑制C=C双键的进一步氢化，但对CoC三键加氢影响不大。基于分子水平上的深入理解，他们进一步对商业钯碳催化剂进行硫醇处理，简单处理后的催化剂对中间炔半氢化同样具有高选择性。从构筑纳米模型催化剂入手，在分子水平上解析催化剂表界面结构并理解界面催化过程，然后再将认识应用于实际催化剂的表面改性，以最终形成绿色化工技术，该研究为高性能工业催化剂的开发提供了一个重要范例。

       值得一提的是，郑南峰和傅钢课题组通过密切合作，近年来在贵金属-有机配体界面对催化选择性的调控机制取得了系列重要进展（界面电子效应：Nature Materials 2016, 15, 564；界面位阻效应：Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 3440）。该研究工作进一步将表面配位修饰提升金属纳米催化剂性能的研究延拓到含硫配体体系。

       该工作的共同第一作者为我院博士生赵小静(已毕业，实验部分)和周凌云(理论部分)。研究工作得到科技部、国家自然科学基金委和教育部的大力资助和上海同步辐射光源(BL14W1)的支持。

       论文链接：https://doi.org/10.1016/j.chempr.2018.02.011

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厦门大学郑南峰Angew. Chem. Int. Ed. 富Pd-O-Sn界面的多级Pd/SnO2 纳米片电催化还原CO2制CH3OH

将二氧化碳(CO2)通过电化学转化为有用的碳基燃料是缓解环境和能源危机的有效途径。在过去几十年中，包括金属、合金、金属氧化物、金属硫化物在内的众多纳米催化剂被应用于二氧化碳电还原(CO2RR)中。在这些纳米催化剂中，钯(Pd)基纳米材料因其高质量活性在CO2RR中展现出了强大的优势。当采用纯Pd纳米催化剂时，由于Pd对CO (CO2RR中间体)有很强的化学亲和性，所以Pd极易被CO毒化而失活。而且到目前为止，大多数Pd基纳米材料在CO2RR过程中只能通过两电子转移还原得到CO或HCOO-。因此，如何平衡CO在反应过程中的吸附与活化，并进一步通过多电子转移还原得到高附加值产物如CH3OH，这为新型Pd基纳米催化剂的设计制备提出了新的挑战。

近日，来自厦门大学的吴炳辉副教授和郑南峰教授在Angew. Chem. Int. Ed.发表文章，题为：Electrochemical Reduction of CO2 to CH3OH on hierarchical Pd/SnO2 nanosheets with abundant Pd-O-Sn interfaces。研究人员设计合成了一种超薄Pd纳米片部分被SnO2纳米颗粒覆盖的多级Pd/SnO2纳米片(Pd/SnO2 NSs)，以此来促进界面多电子转移，实现电化学还原CO2为CH3OH。这种结构不仅能够有效增强CO2在SnO2上的吸附，而且能够削弱CO在Pd上的强吸附。并且深入研究表明，以此材料构建的Pd-O-Sn金属-氧化物界面在CO2多电子还原的过程中至关重要。

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郑南峰Nature Communications丨STM+DFT模拟研究金属纳米团簇

纳米颗粒的实空间成像对于理解颗粒尺寸、形状、组装、结构以及稳定性之间的关系具有十分重要的意义。因为这些基本特性决定了团簇颗粒在诸多应用如催化、药物传递、生物感应以及医疗诊断上的功能。

研究者们通过原子力显微镜（AFM）以及STM 已经对平面上的有机分子进行了大量原子级分辨率的研究，然而对于纳米颗粒表面有机层的成像却是一个极大的挑战。

1）首先因为高曲率的纳米颗粒表面会导致空间上的强针尖卷积效应，导致纳米颗粒尺寸及形状呈现不均一；

2）其次纳米颗粒结构未知，表面有机物层对于STM 来说分析难度大，而且也难以通过理论模拟出准确的 AFM 或者 STM 图像。

近日，厦门大学化学化工学院郑兰荪、谢兆雄、郑南峰等教授与中科院大连化物所杨学明研究员、马志博副研究员以及芬兰于韦斯屈莱大学Hannu Häkkinen教授合作，通过低温超高真空扫描隧道显微镜（STM）研究Ag374纳米团簇的表面配体，获得亚分子水平超高分辨，结合DFT理论计算与模板识别，实现对表面配体形貌和结构以及团簇取向的识别。

相关成果“Real-space imaging with pattern recognition of a ligand-protected Ag374 nanocluster at sub-molecular resolution”发表在《自然·通讯》（Nature Communications）。

在本工作中，该研究团队以原子结构精确的 Ag374纳米团簇作为研究对象，利用低温超高真空扫描隧道显微镜分别在LHe及LN2温度下获得了单个团簇亚分子高分辨率的拓扑图像。

结合 LN2温度下单个叔丁基苯硫酚（TBBT）分子在 Au(111)表面的高分辨 STM 图像以及 Ag374的 DFT 理论 STM 图，证明 Ag374的高分辨 STM图中呈现出了单个 TBBT 的形貌，并且可分辨出单个甲基基团。随后，借助“图像识别”原理，通过 STM 模拟图像数据库以模板识别方法找到了高度匹配的团簇取向，此工作为将来基于应用设计功能性纳米团簇提供了指导与帮助。

该工作在厦门大学、中科院大连化物所以及芬兰于韦斯屈莱大学等iChEM多个核心和外围协作单位共同合作的结果，第一作者为厦门大学化学化工学院2013级直博生周琴。研究工作得到了科技部和国家自然科学基金委，中科院先导项目，国家重点研发计划，分子反应动力学国家重点实验室开放课题基金等项目的资助。

文献信息：

Zhou Q, Kaappa S, Malola S, et al. Real-space imaging with pattern recognition of a ligand-protected Ag 374 nanocluster at sub-molecular resolution[J]. Nature communications, 2018, 9(1): 2948.

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应兰州大学化学化工学院和甘肃省有色金属化学和资源利用重点实验室邀请，厦门大学郑南峰教授来我校进行学术交流并作学术报告，欢迎感兴趣的师生参加。

报 告 人：郑南峰 教授

报告题目：金属纳米材料的表面配位化学

报告时间：2018年8月28日（星期二）下午 16:00     

报告地点：第二化学楼101学术报告厅

摘要：

纳米材料多不具备金属配合物等经典化合物所拥有的分子结构确定性和单晶表面的结构完美性，当前尚未形成可以有效指导纳米材料的设计合成和性能优化的共识性理论。在材料合成中，引入特定分子与金属纳米材料表面形成配位键，往往会影响其表面能，进而调控表面结构、形貌；而在构效关系研究和性能优化方面，认识并理解配位分子在纳米材料表界面上的成键、断键等表界面微观化学过程是破解其独特化学性能和纳米效应本质的关键。本报告将重点汇报我们在金属纳米材料表面配位化学方面的进展：1）采用表面配位化学的策略实现对金属纳米晶体形貌、裸露晶面的调控，并研究相关晶面效应； 2）在金属纳米晶表面构筑特定的金属—有机、金属—无机界面，解析相关界面的精细配位结构，并深入研究相关表界面基元在催化中的分子作用机制； 3）以单原子分子贵金属催化剂中研究纳米催化剂中的金属—载体界面分子作用机制； 4）以纳米团簇为研究纳米表面配位化学的分子模型体系，理解金属—配体界面在催化中的协同机制。

个人简历

郑南峰，1977年生。教授、博导，能源材料化学协同创新中心副主任。1998年本科毕业于厦门大学，2005年在加州大学河滨分校获化学博士学位。2005-2007年在加州大学圣芭芭拉分校从事博士后研究。2007年被聘为厦门大学特聘教授，2009年获国家杰青资助，2010年获聘 “长江学者”特聘教授。主要从事纳米表界面化学方面的研究，已在Science (3篇)、 Nature、 Nature Mater. (2篇)、 Nature Nanotech (2篇)、 Nature Commun. (8篇)、Sci. Adv.、 J. Am. Chem. Soc. (34篇)、 Angew. Chem. (12篇)、Adv. Mater. (5篇)等国际刊物上发表论文140余篇，被引12000余次，h-指数63。获美国化学会无机杰出青年科学家奖、中国化学会青年化学奖、日本东京大学Zasshi-kai讲席奖、中国化学会-英国皇家化学会青年化学奖、教育部青年科学奖等奖项。先后入选中组部青年拔尖人才、科技部中青年科技创新领军人才、国家百千万入选国家百千万人才工程, 并被授予“有突出贡献中青年专家”荣誉称号。2016年，获中国青年科技奖，并入选“中国优秀青年科技人才”（全国十名）。

现任ACS Central Science、Joule、Nano Research、ACS Sustainable Chemistry & Engineering、Advanced Materials Interfaces、Inorganic Chemistry Frontiers、Small Methods、ChemNanoMat、中国科学-化学等(顾问)编委。

tianranqi

郑南峰Angew.：金属纳米团簇联姻钙钛矿太阳能电池

有机配体保护的Cu基纳米团簇由于自身稳定性问题一直发展较为缓慢，从而限制了其后续应用研究。有鉴于此，厦门大学郑南峰教授课题组发展了一种接力还原的策略，成功合成出目前核数最大的炔基保护的Cu(I)/Cu(0)纳米团簇。该团簇具有优良的醚溶性和成膜性，并且可在室温下原位转换为高质量的CuI薄膜，作为空穴传输材料应用于钙钛矿太阳能电池，最大光电转换效率为14.26%。

Yuan P, Chen R, Zheng N, et al. Ether‐soluble Cu53 Nanoclusters as an Effective Precursor of High-quality CuI Films for Optoelectronic Applications[J].Angewandte Chemie International Edition, 2018.

DOI: 10.1002/anie.201812236

https://doi.org/10.1002/anie.201812236

tianlengla

郑南峰Acc.Chem. Res.: 关于如何跨越结构到应用的鸿沟的深思

有机配体保护的币金属团簇在过去的十几年中已经取得了十足的发展，但是如何跨越从结构到应用的鸿沟一直是该领域研究者共同努力的方向。厦门大学郑南峰教授课题组在原子级精确的币金属团簇领域取得了许多有目共睹的成就，代表性工作有硫醇保护的Ag44和AuAg44，炔基保护的AuAg62作为模型催化剂催化硅烷水解等。本篇综述中，郑南峰教授将从纳米团簇的表面化学切入，详细介绍如何通过结构控制合成到特殊的表面反应性为，乃至催化应用。

Juanzhu Yan,Boon K. Teo , and Nanfeng Zheng*. Surface Chemistry of Atomically PreciseCoinage–Metal Nanoclusters: From Structural Control to Surface Reactivity andCatalysis[J]. Acc. Chem. Res., 2018

DOI:10.1021/acs.accounts.8b00371

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.accounts.8b00371

课题组主页：http://nfzheng.xmu.edu.cn/

经典代表作：

1.H. Yang, Y. Wang, H. Huang, L. Gell, L. Lehtovaara, S. Malola, H.Hakkinen, N. Zheng, All-thiol-stabilizedAg44 and Au12Ag32 nanoparticles withsingle-crystal structures[J]. Nat. Commun., 2013, 4.

2.Y. Wang, X. K. Wan, L. Ren, H. Su, G. Li, S. Malola, S. Lin, Z. Tang, H.Hakkinen, B. K. Teo, Q. M. Wang, N.Zheng, Atomically Precise Alkynyl-Protected Metal Nanoclusters as a ModelCatalyst: Observation of Promoting Effect of Surface Ligands on Catalysis byMetal Nanoparticles[J]. J. Am. Chem.Soc., 2016,138, 3278-3281.

3.H. Yang, Y. Wang, X. Chen, X. Zhao, L. Gu, H. Huang, J. Yan, C. Xu, G. Li, J.Wu, A. J. Edwards, B. Dittrich, Z. Tang, D. Wang, L. Lehtovaara, H. Hakkinen, N. Zheng, Plasmonic twinned silvernanoparticles with molecular precision[J]. Nat. Commun., 2016, 7,12809.

changsankun

郑南峰&吴炳辉JACS：ZnO-ZnS级联电子传输层用于高效稳定钙钛矿太阳能电池

钙钛矿太阳能电池（PSC）的效率已达到23.3％，但当暴露在环境时，电池的稳定表现较差。由于其优异的电子、光学和光子性质，ZnO常常被作为PSC的电子传输层（ETL）。然而，ZnO表面的路易斯碱性（残留羟基）会引起钙钛矿层的去质子化，并使其降解退化。厦门大学的郑南峰和吴炳辉课题组报道了一种通过硫化将ZnO表面转化为ZnS的简单有效的策略。ZnO-ZnS表面的硫可以与钙钛矿的Pb2+结合，进而形成一条全新电子输运的途径，加速电子转移和减少界面电荷复合。组装的器件效率高达20.7％，并无明显的滞后现象；在储存放置1,000 h后，器件仍保持其初始效率的88％，紫外稳定性也得到大幅度提升。

Chen R, et al. High-efficiency, hysteresis-less, UV-stable perovskite solar cells with cascade ZnO-ZnS electron transport layer[J]. Journal of the American Chemical Society, 2018.

DOI: 10.1021/jacs.8b11001

https://doi.org/10.1021/jacs.8b11001

nianzhonghui

1月8日，2018年度国家科学技术奖励大会在北京人民大会堂隆重举行。我校化学化工学院郑南峰教授课题组研究成果“金属纳米材料的表面配位化学”荣获国家自然科学二等奖，成果完成人还包括：黄小青教授、傅钢教授、陈光需博士、杨华艳博士。郑南峰、黄小青、傅钢作为获奖代表参加颁奖大会。
   郑南峰教授课题组以金属纳米材料为主要研究对象，从配位化学角度系统地研究了金属纳米晶体、纳米团簇的表界面结构调控及其构-效关系，并将认识应用于实际材料体系的性能优化，取得创新性成果。研究成果在Science、Nature Nanotech.、Nature Commun.、J. Am.Chem. Soc. 、Angew. Chem. Int. Ed. 、Adv. Mater. 等期刊发表论文37篇。8篇代表作被SCI他引1866次，其中5篇为ESI高被引论文，多次被Nature、Nature China、Chem. & Eng. News等亮点报道，形成重要国际影响力。

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大核AgH团簇至今未见报道。直到最近，只有少数含氢的Ag纳米团簇被成功制备。然而，由于缺乏有效的技术和含氢Ag纳米团簇的稳定性较差，氢在Ag纳米团簇中位置的确定是一项具有挑战性的工作。

近日，厦门大学郑南峰与芬兰于韦斯屈莱大学Hannu Häkkinen团队合作，报道了一个含氢团簇，[Ag40(DMBT)24(PPh3)8H12]2+ (Ag40H12)(DMBT=2,4-二甲基苯硫酚)，并对其进行了详细的结构和光谱表征。作者用多种方法对Ag40H12团簇中存在的十二个氢进行了系统地鉴定。通过分析结构特征和核磁共振1H、2H谱发现，该团簇中的12个氢的位于立方体内核Ag8的12条边上。Ag40H12团簇的是一个2电子超原子系统，而不是14电子系统。进一步DFT计算和实验研究发现，Ag40H12团簇中的12个氢对稳定该团簇的电子和几何结构起着至关重要的作用。

Xiting Yuan, Hannu Häkkinen*, Nanfeng Zheng*,et al. Combinatorial Identification ofHydrides in a Ligated Ag40Nanocluster with Non-compact Metal Core. J. Am. Chem. Soc., 2019

DOI: 10.1021/jacs.9b03009

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b03009

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厦门大学方晓亮教授和郑南峰教授报道了一种简单且有效的策略，来设计和优化三维（3D）多孔集流体的表面和骨架特性，进而构建稳定的高面积容量锂金属负极。通过浸涂工艺，使用高比表面积的N掺杂多孔碳纳米片（NPCN）对商业泡沫铜/镍（M）进行表面包覆，可以方便地制备具有亲锂特性的M@NPCN复合型3D多孔集流体。该集流体可以显著提高Li金属负极的稳定性，且具有规模制备的潜力。以此集流制备的Li/M@NPCN负极可以显着延长高硫负载量Li-S电池的寿命。相关研究成果Robust Lithium Metal Anodes Realized by Lithiophilic 3D Porous Current Collectors for Constructing High-Energy Lithium−Sulfur Batteries”为题发表在ACS Nano上。

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9月20日，腾讯2019年“科学探索奖”获奖名单正式公布，共50位青年科技工作者获得首届“科学探索奖”，我院郑南峰教授获此殊荣。


人物名片
郑南峰，男，1977年4月生于福建漳平，汉族，厦门大学教授，教育部“长江学者”特聘教授，国家基金委杰出青年科学基金获得者，入选中组部青年拔尖人才支持计划，中青年科技创新领军人才。长期从事功能材料表界面化学方面的研究，致力于在分子水平上理解功能材料化学性能调控的本质，以推动相关材料在催化、能源、环保等领域的应用。承担了多个国家重点研发计划项目、国家自然科学基金重点项目、重大项目课题，以及企业合作研发项目，极大地推动了纳米功能材料基础和应用研究的发展。先后获美国化学会无机杰出青年科学家奖、日本化学会杰出讲席奖、霍英东教育基金会青年教师奖、东京大学讲席奖、中国化学会-英国皇家化学会青年化学奖、中国青年科技奖、中国优秀青年科技人才奖、教育部青年科学奖等国内外奖项。其牵头完成的科研成果“金属纳米材料的表面配位化学”获国家自然科学奖二等奖，教学成果“能源化学研究型人才协同创新培养模式的创建与实践”获国家教学成果奖二等奖。


科学探索奖
“科学探索奖”是2018年由腾讯公司董事会主席兼首席执行官、腾讯基金会发起人马化腾，与北京大学饶毅，携手杨振宁、毛淑德、何华武、邬贺铨、李培根、陈十一、张益唐、施一公、高文、谢克昌、程泰宁、谢晓亮、潘建伟14位科学家联合发起，面向基础科学和前沿技术领域，支持在中国大陆全职工作、45周岁及以下青年科技工作者的公益奖项。该奖项聚焦基础科学和前沿技术，直接资助“探索期”青年科技工作者，面向未来，奖励潜力。
据介绍，2019年首届“科学探索奖”总共收到了1335人的有效申报材料，申报人经过初筛、初审、复审以及终审答辩四轮评审，最终评选产生50位获奖人，申报人与获奖人比例约为25：1。评审工作共有350多位各领域的专家参与，在奖项的提名、推荐、评审过程中，超过百位“两院院士”参与其中，充分践行“科学家说了算”的原则。
腾讯2019年“科学探索奖”颁奖典礼将于11月2日在北京举行。

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郑南峰教授课题组应美国化学会旗下Chemical Reviews刊物邀请撰写了多相金属催化表界面配位化学机制方面的综述，相关文章近日以“Surface Coordination Chemistry of Atomically Dispersed Metal Catalysts”为题在线发表（Chem. Rev. 2020, DOI:10.1021/acs.chemrev.0c00094）。
       配位化学的概念自1893年由Werner提出以来在化学相关领域，尤其是催化相关研究中得到了广泛的应用。在均相催化研究中，配位化学的概念为金属有机分子催化剂的设计、均相催化机理的研究提供了核心基础框架。多相催化与配位化学发生过两次结合，一次为表面科学，用以揭示金属表面配位结构和表面吸附物种的配位结构；另一次为表面金属有机化学，通过将金属有机化合物锚定在金属氧化物等载体上，利用均相催化配位化学知识，制备具有明确催化位点的非均相催化剂。近年来，随着纳米材料合成方法学和原子分辨表征技术的发展，制备具明确表界面结构的多相金属纳米模型催化剂并表征其催化表界面精细结构已不再是难题。这类实际应用条件下的模型催化剂不仅克服了单晶表面科学研究中的压力和材料两大鸿沟，而且可以拥有与真实催化剂相媲美或更优的性能，为配位化学与多相催化的再次结合创造了难得机遇。

       郑南峰教授课题组近10年来致力于多相金属催化材料的表界面配位化学研究。在构筑模型催化材料体系（如倒置结构的负载型金属催化剂、有机配体修饰的超细金属催化材料、原子级分散金属催化剂、原子精确金属纳米团簇等）的基础上，郑南峰教授带领的研究团队通过实验与理论计算的紧密结合，在分子、原子层次上深入研究金属-有机、金属-载体等复杂界面的催化构效关系，揭示催化活性位点近邻和次近邻配位环境对催化活性位点组成、催化反应机理及其对多相金属催化剂活性、选择性和稳定性的影响要素，并用于开发兼具多相催化和均相催化优势的实用金属催化剂。
       其中，以原子级分散的金属催化材料为模型体系，郑南峰教授团队近年重点针对多相加氢催化体系，系统探讨金属中心配位环境对氢气活化、氢物种的迁移和利用等关键基元步骤的影响机制，在金属-载体界面氢气异裂加氢、溢流加氢、催化加氢反应中的碱金属效应等方面取得系列重要进展（Science 2016, 352, 797-800; CCS Chem., 2019, 1, 207-214; Nat. Catal., 2020, DOI: 10.1038/s41929-020-0481-6; Nat. Nanotechnol., 2020, DOI: 10.1038/s41565-020-0746-x）。在深入理解表界面配位催化研究的基础上，本综述系统总结了不同基底材料（包括金属氧化物、金属硫化物、金属碳化物、碳基材料以及沸石分子筛、MOF、COF、高聚物等多孔材料）负载的原子级分散金属催化剂（包括成对出现的不含金属-金属键的原子级分散金属催化剂和含有金属-金属键的簇合物）的配位结构特点以及配位环境对于催化性质的影响等。该综述深入剖析了原子级分散金属催化剂的分子水平反应机制及其配位环境的重要影响，并强调了原子级分散金属催化剂中次近邻配位物种的影响，以及原子级分散金属催化剂中配位结构的复杂性和结构动态变化在催化反应中的影响。
       该综述在郑南峰教授指导下，由博士后秦瑞轩、刘锟隆和博士生吴庆远完成。研究工作得到国家重点研发计划（项目编号：2017YFA0207302、2017YFA0207304），国家自然科学基金（项目编号：21890752、21731005、21721001）的资助。
        论文链接：https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.0c00094

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为深入学习贯彻习近平总书记重要讲话重要指示批示精神以及给科技工作者代表的回信精神，贯彻落实福建省委十届十次全会决策部署，进一步激发全省广大科技工作者创新创业创造热情，为全方位推动高质量发展超越提供有力科技支撑，福建省委宣传部、省科协、省科技厅、省国防科工办联合印发通知，部署开展福建省“最美科技工作者”学习宣传活动。经广泛发动、层层推荐、资格审核、专家遴选等程序，产生了30名2020年福建省“最美科技工作者”人选。我院郑南峰教授成功入选。
       郑南峰，厦门大学教授，国家基金杰出青年科学基金获得者，入选中组部青年拔尖人才支持计划，科技部中青年科技创新领军人才，能源材料化学协同创新中心副主任，纳米材料制备技术国家地方联合工程研究中心主任。长期从事功能材料表界面化学方面的研究，致力于在分子水平上理解功能材料化学性能调控的本质，以推动相关材料在催化、能源、环保等领域的应用。承担了多个国家重点研发计划项目、国家自然科学基金重点项目和企业合作研发项目，极大地推动了纳米功能材料基础和应用研究的发展。先后获美国化学会无机杰出青年科学家奖，日本化学会杰出讲席奖，霍英东教育基金会青年教师奖，东京大学讲席奖，中国化学会-英国皇家化学会青年化学奖，中国青年科技奖，中国优秀青年科技人才奖，教育部青年科学奖、科学探索奖。牵头完成的研究成果“金属纳米材料的表面配位化学”获国家自然科学奖二等奖，教学成果“能源化学研究型人才协同创新培养模式的创建与实践”获国家教学成果奖二等奖。

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近期，中国侨联官网发布《中国侨联关于表彰第八届“中国侨界贡献奖”获奖者的决定》，全国共评选出125名获奖人员，其中一等奖59名，二等奖66人，我院教授、能源材料化学协同创新中心副主任、纳米材料制备技术国家地方联合工程研究中心主任郑南峰荣获“中国侨界贡献一等奖”。
       2007年作为美国加州大学圣塔芭芭拉分校的化学系博士后，郑南峰回到母校厦门大学，专心科研，潜心育人，长期从事功能材料表界面化学方面的研究，致力于在分子水平上理解功能材料化学性能调控的本质，以推动相关材料在催化、能源、环保等领域的应用。承担了多个国家重点研发计划项目、国家自然科学基金重点项目和企业合作研发项目，极大地推动了纳米功能材料基础和应用研究的发展。自2007年以来，在Science, Nature, Nature Nanotechnol., Nature Mater., Nature Catal.等期刊上发表论文160余篇，总引用次数>15000次。
       郑南峰肩负起以智力引导科技发展的责任和担当，在本职工作上做有意义的科学发现，研发了系列高性能的选择加氢催化剂和铜材料抗氧化防腐的全新方法，在经济、社会建设中做出自己力所能及的努力，用专业知识帮助企业解决科技难题，更好的将科研成果转化应用，解决了含氯硝基芳烃加氢领域品质、成本和三废难以兼顾等共性难题。2020年他带领青年教师、工程师团队义无反顾挺身而出积极投身抗击新冠疫情阻击战中，用责任、使命、担当弘扬科学家精神，将石墨烯加热产品温暖抗疫一线，为医护人员开展救治和患者康复贡献厦大力量。
       “中国侨界贡献奖”是面向全国侨界创新创业的重大奖项。为大力弘扬广大侨界人才的爱国奉献精神，宣传他们立足本职、创新发展的先进事迹，2003年起设立“中国侨界贡献奖”，每两年评选一次，希望广大归侨侨眷和海外侨胞围绕国家发展战略和人民美好生活需要，各尽其能，各展所长，以多种形式为国服务，在追求个人梦想的同时汇聚起实现中国梦的磅礴力量，为实现“十四五”规划和2035年远景目标、实现中华民族伟大复兴中国梦作出新的更大贡献！

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我院郑南峰教授团队应邀撰写的综述性论文“Surface and Interface Coordination Chemistry Learned from Model Heterogeneous Metal Nanocatalysts: From Atomically Dispersed Catalysts to Atomically Precise Clusters” 于近日发表在Chemical Reviews (DOI: 10.1021/acs.chemrev.2c00569)。

       该论文系统总结了原子级分散金属催化剂（ADMCs）和配体保护原子精确金属团簇（APMCs）的最新进展，指出这两类催化剂可作为重要的非均相模型催化剂，简化催化活性基元的表界面配位结构表征，为在分子水平上深入理解多相催化中的表界面配位化学机制和构效关系提供可能，助力对多相催化性能的精确控制。在ADMCs部分，团队从金属-载体界面上金属位点的局部配位结构入手，在介绍制备原子级分散的金属催化剂方法的同时，着重讨论了金属配位环境对催化性能的影响机制。随后依次讨论了配位原子的碱性、软硬度对催化活性和稳定性的重要性，并总结讨论了双金属位点和远程效应实现的协同性。在APMCs部分，通过列举多种原子精确金属团簇催化剂，详细论述了表面配体和载体在影响APMCs催化活性、选择性和稳定性的分子作用机制。论文最后对多相催化中表界面配位化学的研究挑战和未来发展方向提出了展望。
       论文共同第一作者是我院2020级博士生荆文彤和2018级博士生沈慧(现为内蒙古大学研究员)，我院郑南峰教授为通讯作者。秦瑞轩副教授、吴庆远博士后以及刘锟隆博士后参与了部分内容的撰写。
        论文链接: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.2c00569

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2月17日，何梁何利基金2021和2022年度颁奖大会在北京举行。我院郑南峰教授荣获2021年度何梁何利基金科学与技术创新奖（青年创新奖）。
何梁何利基金由香港爱国金融家何善衡、梁銶琚、何添、利国伟共同捐资4亿元港币于1994年创立，每年评选一次，旨在奖励中国杰出科学家，服务国家现代化建设。29年来，共遴选奖励1526位杰出科技工作者，成为中国社会力量创建科技奖项的成功范例，为激发中国科技发展活力、培养自主创新人才发挥出积极作用。基金设“科学与技术成就奖”、“科学与技术进步奖”和“科学与技术创新奖”（下设青年创新奖、产业创新奖、区域创新奖三大类），每年科学与技术成就奖不超过5名，科学与技术进步奖、科学与技术创新奖总数不超过65名。
2021和2022年度何梁何利基金科学与技术奖共授予112名杰出科技工作者。其中，科学与技术成就奖授予中国工程物理研究院胡思得院士和中国交通建设集团有限公司林鸣院士；科学与技术进步奖授予66位在数学力学、生命科学、工程技术等领域取得重大科学发现或做出突出贡献的优秀科技工作者；科学与技术创新奖授予44位优秀科技工作者。受疫情影响，2021年与2022年颁奖典礼合并举行。

          郑南峰教授

          郑南峰教授，厦门大学化学化工学院教授、博士生导师，教育部长江学者特聘教授，国家杰出青年基金获得者，国务院特殊津贴专家，现任能源材料化学协同创新中心副主任、纳米材料制备技术国家地方联合工程研究中心主任、嘉庚创新实验室常务副主任等职务。主要从事功能材料的表界面化学研究，主持国家自然科学基金委的杰出青年基金、重点项目、国际合作重点项目以及国家重点研发计划项目、国家重大科学研究计划项目课题等多项助推我国绿色催化技术和材料产业发展的重要项目。在Science、Nature等期刊上发表论文253篇，论文他引超28000次，获授权发明专利63项，系统原创工作为表界面配位化学领域的发展做出了重要贡献。应邀担任ACS Central Science资深编辑，Chemical Reviews、Joule等国内外10余种化学、材料、能源类知名期刊的编委，并担任国家重点研发计划“催化科学”专项专家组成员、中国化学会能源化学专业委员会副主任等职。

           2019年1月，郑南峰牵头的科研成果“金属纳米材料的表面配位化学”获2018年度国家自然科学奖二等奖，团队领取获奖证书合影留念（中：郑南峰）

郑南峰教授的研究成果已被成功应用于开发高选择性加氢催化技术和铜防腐新技术，打破了多家国外跨国公司的长期技术垄断，为企业累计新增产值近10亿元，从源头上实现了若干高污化工过程的大幅减排，相关技术入选国家工信部首批石化化工行业鼓励推广应用的技术产品目录，形成重要经济和社会效应。牵头完成的科研成果“金属纳米材料的表面配位化学”获国家自然科学奖二等奖，个人获首届科学探索奖、中国青年科技奖、中国优秀青年科技人才奖、教育部青年科学奖、中国化学会青年化学奖、中国化学会-英国皇家化学会青年化学奖、日本化学会杰出讲席奖、东京大学Zasshi-kai讲席奖等国内外重要奖项与殊荣。入选中国化学会会士、国家百千万人才工程、国家高层次人才特殊支持计划青年拔尖人才和科技创新领军人才、厦门经济特区建设40周年创新创业人物，并被授予“有突出贡献中青年专家”等荣誉称号。

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10月30日，国内社会力量资助基础研究力度最大的公益项目之一——“新基石研究员项目”第二期获资助名单发布。本期项目计划资助不超过50人，实际入选46人，其中数学与物质科学领域21人（含化学学科7人），生物与医学科学25人。我校化学化工学院教授、嘉庚创新实验室主任、纳米材料制备技术国家地方联合工程研究中心主任郑南峰榜上有名。
“新基石研究员项目”是一项聚焦原始创新、鼓励自由探索、公益属性的新型基础研究资助项目，旨在支持最有潜力、最有胆量、最有抱负的科学家“从0到1”，探索人类未达之境。2022年，腾讯公司宣布10年内出资100亿元人民币，长期稳定地支持一批杰出科学家潜心基础研究、实现“从0到1”的原始创新。项目设置数学与物质科学、生物与医学科学两大领域，并鼓励学科交叉研究。“新基石研究员”资助类别分为两类：实验类每人5年资助2500万元，理论类每人5年资助1500万元。
【人物简介】
郑南峰，厦门大学化学化工学院教授、嘉庚创新实验室主任、纳米材料制备技术国家地方联合工程研究中心主任，国家自然科学基金杰出青年科学基金获得者。主要从事表界面化学研究，致力于在分子水平上理解无机功能材料化学性能调控的本质。先后获国家自然科学奖二等奖（2018，第一完成人）、国家教学成果奖二等奖（2018，第一完成人）、首届科学探索奖、何梁何利基金科学与技术创新奖、教育部青年科学奖、中国青年科技奖、中国化学会-英国皇家化学会青年化学奖、东京大学Zasshi-kai讲席奖、中国化学会青年化学奖等国内外重要奖项，入选科技部中青年科技创新领军人才（2013）、国家百千万人才-有突出贡献中青年专家（2015）、国家高层次人才特殊支持计划科技创新领军人才（2019）、中国化学会会士（2022）。已在Science、Nature等国际学术期刊上发表论文290余篇，他引3万余次，获国家授权发明专利74 件。

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11月22日，中国科学院发布《关于公布2023年中国科学院院士增选当选院士名单的公告》。我院郑南峰教授当选为中国科学院院士。
       郑南峰，厦门大学化学化工学院教授、嘉庚创新实验室主任、纳米材料制备技术国家地方联合工程研究中心主任，国家杰出青年科学基金获得者，2023年新基石项目研究员。
       郑南峰团队主要从事表界面配位化学研究，致力于在分子水平上理解无机功能材料化学性能调控的本质，破解了系列典型金属-有机界面和金属-载体界面的分子层面结构，发现了无机/有机配位小分子修饰对精准控制金属纳米材料催化和防腐性能的规律，开发了全新的高选择性加氢催化技术和有重大产业应用前景的铜浆技术，成为相关领域的重要领跑者。担任国家重点研发计划项目首席科学家，积极推动表界面配位化学基础研究到实际应用的全链条化。部分催化剂已被工业应用于重要精细化工品的绿色生产，源头上实现污染物大幅减排；发展的铜抗氧化防腐表面配位原创方法正在形成可替代银浆的铜浆技术。迄今为止在Science、Nature等国际学术期刊上已发表论文300余篇，他引3万余次，获国家授权发明专利50余件。先后获国家自然科学奖二等奖（2018，第一完成人）、国家教学成果奖二等奖（2018，第一完成人）、首届科学探索奖、何梁何利基金科学与技术创新奖、教育部青年科学奖、中国青年科技奖、中国化学会-英国皇家化学会青年化学奖、东京大学Zasshi-kai讲席奖、中国化学会青年化学奖等国内外重要奖项，入选科技部中青年科技创新领军人才（2013）、国家百千万人才-有突出贡献中青年专家（2015）、国家高层次人才特殊支持计划科技创新领军人才（2019）、中国化学会会士（2022）。