程世博

男， 山东大学化学与化工学院， 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

2001.9-2005.7 辽宁大学 应用化学专业 学士
2005.9-2011.1 中国科学院大连化学物理研究所 分子反应动力学国家重点实验室 博士
2011.5-2016.3 美国宾夕法尼亚州立大学 化学系 博士后
2016.10至今 山东大学 化学与化工学院 教授 博士生导师

研究领域和兴趣

理论与计算化学、团簇物理、激光光谱

主要业绩

针对超原子团簇构建、团簇稳定性机制及单原子/单团簇催化等关键科学问题，申请人近年来主要是发展新型超原子团簇及其复合结构构筑的新概念、新策略和新方法，基于量子化学理论计算方法在原子与原子团簇结构化学和反应动态学方向取得了一系列创新性研究成果，包括（1）超原子团簇构建：首次构建了可模拟战略性稀土元素磁性性质的超原子簇，率先在复杂的f-block区实现了超原子(superatoms)模拟(该成果荣获美国国家科学院Cozzarelli Prize，排名第一)；利用多外场策略构建新型超原子并实现超原子性质的精准调控(JPCL(2024)；JPCL(2022); JPCL(2020); Nano Res.(2022); Nanoscale(2019); CCL(2025)；CCL(2022))；（2）金属团簇稳定性新机制：突破传统认知，在三原子金属团簇中发现著名的Jellium闭壳层模型、Hückel和Baird芳香性模型的局限性，并首次提出了可架起有机和无机桥梁的S-P分子轨道耦合新机制，为深入理解金属团簇稳定性及设计稳定的磁性团簇材料开辟了新途径(JACS(2014); CCS Chemistry(2020))；(3)单原子结构与表界面催化：利用量子化学理论方法，发展了有效提升非贵金属单原子催化效率的表面修饰新策略并成功构建了高效筛选单原子催化剂的简单的公式化/单参数描述符(ACS Appl. Mater. Interfaces (2020); JMCA(2020); JMCA(2021); JMCA(2021))。
近年来，申请人在Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.(1篇)、J. Am. Chem. Soc.(2篇)、CCS Chemistry (1篇)、J. Phys. Chem. Lett. (5篇)、J. Mater. Chem. A (3篇)、ACS Appl. Mater. Interfaces (2篇)、Nano Res. (1篇)、J. Chem. Phys (2篇)、Nanoscale (1篇)、Phys. Rev. A (1篇)等国际主流杂志发表SCI研究论文70余篇，研究成果得到国内外同行认可并获国际学术奖项。曾获辽宁省自然科学学术成果奖二等奖（排名第一）及美国国家科学院Cozzarelli Prize（排名第一；2005年设奖以来在数理领域唯一排名第一的中国学者，打破了此前十余年欧美学者对这个领域奖项的垄断；2016年美国科学院年度院士大会上颁奖并介绍获奖研究工作），并被媒体Chemistry world和Phys.org进行了专访和亮点报道。申请人于2017年入选山东省泰山学者特聘专家。同时，近5年主持国家级科研项目3项（国家自然科学基金重大研究计划培育项目1项、国自然面上项目1项、中央军委科技委项目1项）、省部级项目2项、市级纵向项目1项及企业横向项目。

代表成果

1. Shi-Bo Cheng, Cuneyt Berkdemir, A.W. Castleman Jr. Cozzarelli Prize, 美国国家科学院PNAS, 2016.
2. J. Li, J. Wang, J. Chen, Y. Bu and S. B. Cheng*, Observation of “Outlaw” Dual Aromaticity in Unexpectedly Stable Open-shell Metal Clusters Caused by Near-Degenerate Molecular Orbital Coupling. CCS Chemistry 2020, 2, 1913-1920.
3. L. Y. Liu, J. Li, S. Q. Liu, S. H. Du, M. Siddique, L. Zhang, Y. Bu and S. B. Cheng*, Beyond Shell-Filling: Strong Enhancement of Electron Affinity of Metal Clusters through a Noninvasive Oriented External Electric Field. J. Phys. Chem. Lett. 2024, 15, 7028-7035.
4. X. X. Dong, Y. Zhao, J. Li, H. Wang, Y. Bu, and S. B. Cheng*, Dual External Field Engineered Hyperhalogen. J. Phys. Chem. Lett. 2022, 13, 3942-3948.
5. Y. Zhao, J. Wang, H. C. Huang, J. Li, X. X. Dong, J. Chen. Y. Bu and S. B. Cheng*, Tuning the Electronic Properties and Performance of Low-Temperature CO Oxidation of the Gold Cluster by Oriented External Electronic Field. J. Phys. Chem. Lett. 2020, 11, 1093-1099.
6. Y. Jia#, J. Li#, M. Huang, L. Geng, H. Zhang, S. B. Cheng*, Y. Yi, and Z. Luo*, Ladder Oxygenation of Group VIII Metal Clusters and the Formation of Metalloxocubes M13O8+. J. Phys. Chem. Lett. 2022, 13, 733-739.
7. Shi-Bo Cheng, Cuneyt Berkdemir, and A. W. Castleman, Jr.*, Mimicking the Magnetic Properties of Rare Earth Elements using Superatoms. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2015, 112, 4941-4945.
8. Shi-Bo Cheng, Cuneyt Berkdemir, Joshua J. Melko, and A. W. Castleman, Jr.*, S-P Coupling Induced Unusual Open-Shell Metal Clusters. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 4821-4824.
9. J. Li, H. C. Huang, J. Chen, Y. Bu, and S. B. Cheng*, Organic ligand mediated evolution fro aluminum-based superalkalis to superatomic molecules and one-dimensional nanowires. Nano Res. 2022, 15, 1162-1170.
10. H.C. Huang, J. Li, Y. Zhao, X. X. Dong, D. K. Li, H. Wang, J. Chen, Y. Bu and S. B. Cheng*, A sandwich-like Ga2FeS4 supported single metal atom as a promising bifunctional electrocatalyst for overall water splitting. J. Mater. Chem. A 2021, 9, 18954-18603.

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