何圣贵

男， Institute of Chemistry, Chinese of Acadamy of Sciences， 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

学习经历：
1993年09月——1997年07月，中国科技大学，核物理与核技术，本科/学士
1997年09月——2002年07月，中国科技大学，物理化学，研究生/博士
工作经历：
2002年09月——2005年02月，美国肯塔基大学，博士后
2005年02月——2007年01月，美国科罗拉多州立大学，博士后
2007年01月——至今，中国科学院化学研究所，研究员
2015年09月——至今，中国科学院大学，岗位教授

研究领域和兴趣

团簇物理化学

主要业绩

团簇是由几个乃至上千个原子、分子或离子通过物理或化学结合力组成的相对稳定的微观或亚微观聚集体，团簇是原子分子向宏观物质过渡的中间状态，具有异常丰富的结构的性质，是发现新物性的源泉。实现甲烷、氮气等特别稳定分子在温和条件下的绿色高效催化转化，在化学领域将具有里程碑意义。研究团簇与甲烷、氮气等惰性分子的基元和催化反应，关注团簇物种的组成结构与化学性能，关注甲烷、氮气等重要物质转化的理论和机制，具有重大的理论和应用价值，是基础化学研究的重要内容。
何圣贵研究员长期开展团簇的结构及其与甲烷、氮气等惰性分子的反应研究。主持承担基金委杰出青年基金、重点项目和国家重大科研仪器研制项目，科技部重点研发计划课题，中科院仪器研制项目等10余项。带领团队从头设计研制并建立了基于四极杆、离子阱、反射式质谱、光电子能谱、真空紫外光电离等技术的团簇实验综合研究平台，解决了异核金属团簇以及纳米尺寸金属氧化物团簇高效制备和高分辨质谱检测难题。平台在团簇的化学反应活性测量和结构表征方面性能指标先进，通过实验研究一系列金属团簇与惰性小分子的基元和催化反应，结合现代量子化学理论计算，在基础化学领域取得了重要进展，代表性成果为：
（1）建立了团簇单原子催化研究新方法：率先提出将活性原子制备到原子数目和结构可控的团簇上进行研究，在电子结构层次阐述了重要单原子催化过程（例如一氧化碳氧化）的机理和本质。揭示了活性单原子与团簇载体之间的协同机制；提出了电负性阶梯效应，成功解释了实验发现的一系列异核金属团簇的催化活性显著高于相应的同核金属团簇体系的现象；基于电负性阶梯效应，成功构建了非贵金属团簇催化体系。
（2）发现了惰性分子活化转化的新机制：通过研究一系列金属氧化物、碳化物、氮化物团簇与甲烷、二氧化碳、氮气的反应，揭示了氧自由基活化甲烷（ O + CH4 → OH + CH3）和金属氧化加成活化甲烷（M + CH4 → H-M-CH3）过程中的自旋效应；发现了甲烷和氮气活化转化中的双中心协同效应，例如金属阳离子和氧原子阴离子形成的路易斯酸碱对可以在室温条件下协同活化甲烷，双金属中心通过多重金属键协同吸附并活化氮分子；实验筛选出可以实现甲烷和二氧化碳偶联的活性物种，发现了甲烷和二氧化碳偶联反应的新机制。
（3）开拓了纳米尺寸团簇研究新领域：在前期研究中小尺寸过渡金属氧化物团簇结构和化学反应活性的基础上，近期通过建立超高分辨率团簇质谱，成功观测到过渡金属氧化物从团簇态向凝聚态过渡的关键尺寸，即氧化钒团簇负离子尺寸达到~1.6 nm时（V50O125），体系中增加或减少一个原子，团簇的氧化性不再发生显著变化；大气中主要无机颗粒物为氧化铁，关键挥发性有机物是异戊二烯，通过研究纳米尺寸氧化铁团簇与异戊二烯的暗反应和光反应，揭示了异戊二烯的非均相去除的新机制。
何圣贵研究员的上述工作在领域内产生了影响，获同行专家好评，多次受邀撰写相关领域前沿研究综述，包括两次受邀为化学领域著名期刊Accounts of Chemical Research撰写研究综述，在国内和国际会议上作邀请报告20余次。受邀担任物理化学领域重要期刊Journal of Physical Chemistry A/B/C/Letters和ChemPhysChem的顾问编委。
何圣贵现为中科院化学研究所研究员，中国科学院大学岗位教授，2007年入选中科院“百人计划”，2008年获得择优支持，2012年终期结题为优秀；现任中科院化学所分析测试中心主任，中科院化学所分子反应动力学实验室主任，中科院化学所分子动态与稳态结构实验室副主任。何圣贵研究员重视优秀青年人才培养，目前研究团队有固定人员5人（研究员1人，项目研究员1人，副研2人和助研1人）、研究生11人，博士后1人。目前团队已有3名成员入选中科院青年创新促进会会员，培养出博士毕业研究生16人，其中4人获得国家奖学金，多人次获得优秀毕业生、三好学生标兵等荣誉。

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.

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