何刚

男， 西安交通大学， 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

2001.09-2005.06 陕西师范大学化学化工学院，获理学学士学位；学生
2005.09-2011.06 陕西师范大学化学化工学院，硕博连读，获材料学博士学位，导师：房喻 教授
2011.10-2014.03 加拿大阿尔伯塔大学化学系，博士后，合作导师：Eric Rivard 教授
2014.04-2015.03 加拿大国家纳米技术研究所/阿尔伯塔大学化学系，合作导师：Jillian M. Buriak 教授
2015.04-至今 西安交通大学前沿科学技术研究院，教授

研究领域和兴趣

光电功能胶体与界面化学

主要业绩

提出了光电分子创新制备与分子-聚集体-表界面微结构多层次协同调控的研究思路，基于胶体与界面化学基本原理，通过精准化学合成及组装手段，结合理论计算，开展了系统的应用基础研究:（1）分子、聚集体结构层次光电性能调控机制。发展了含主族元素紫精、空间共轭紫精衍生物新结构及合成新方法，增强了分子自旋轨道耦合，降低了能隙和还原电位，从分子、聚集体结构层次阐明了光电性能调控机制，实现了紫精分子、聚集体光电活性的精准调控;（2）表界面微结构层次光电性能调控机制。以紫精衍生物为构筑单元，基于界面限域组装及组分能级匹配，构筑了基于共价及非共价键自组装的光电功能表界面，从异质界面微结构层次阐明了紫精类表界面光电性能协同调控机制，实现了表界面电子的高效定向传输;（3）中性水系有机液流电池产业应用探索。通过优化紫精分子空间构型、聚集结构及构建电极表面界面微结构，揭示了电极表界面修饰及紫精电解质分子传质与电子转移动力学调控机制，突破了中性水系有机液流电池稳定性差、效率低等技术瓶颈，开发了百公斤级紫精电解质生产工艺包，研制了5 kW/20 kWh液流电池工程样机，孵化了德赢科技有限公司，推动了液流电池的产业化。经过多年努力，申请人聚焦功能表界面化学，紧扣紫精分子结构创制，发展了源头创新、特色鲜明的功能紫精表界面体系，形成了“分子创新-界面调控-产业应用”全链条研究范式，彰显了通过分子创新与聚集结构调控，丰富界面结构、优化界面性质，最终实现实际应用的物理化学研究特色。
迄今为止，共发表研究论文 100 余篇。独立工作以来，以通讯作者在J. Am. Chem. Soc.（6篇）、Angew. Chem. Int. Ed.（12篇）、CCS Chem.（4 篇）、Nat. Commun.（ 1 篇）等主流期刊发表论文 80余 篇，申请发明专利 22 项，授权 18 项（其中 2 项已实现转化），参与编写《薄膜基荧光传感技术与应用》专著 1 部。
入选国家级青年人才项目（2015年）、西安交通大学青年拔尖人才计划（A类，2016年）、仲英青年学者（2017年）、小米学者（2022年），担任《Chinese Chemical Letters》编委、《Aggregate》青年顾问编委、《应用化学》青年编委、《Dyes and Pigments》客座编辑、中国化学会青年工作委员会委员、光化学专业委员会委员、胶体与界面专业委员会青委会委员、中国感光学会青年理事、西安交通大学青年教师工作委员会主任等。牵头组建了陕西省新概念传感器及分子材料重点实验室、清洁能源高效利用关键材料陕西省高校工程研究中心、陕西省新型功能材料与器件创新引智基地，并担任主任。获2024年陕西高等学校科学技术研究优秀成果特等奖（排名第二）、2023年陕西省青年科技奖、2023年教育部高等学校科学研究优秀成果奖技术发明一等奖（排名第二）、2022年陕西高等学校科学技术研究优秀成果一等奖（排名第一）、2021年京博奖-优秀博士论文提名奖（导师），2015年中国专利优秀奖（排名第二）、2013年陕西省科学技术一等奖（排名第四）等多项奖励。2019年起代言中国化学会“中国青年化学家元素周期表”中的碲（Te）元素。主持科技部重点研发计划课题、国家自然科学基金、陕西省重点研发计划、企业横向等多项科研项目。作为主要负责人成功举办第四届中国化学会光功能材料青年学者研讨会、基金委传感驱动的表界面科学和光物理技术应用研讨会、第六届全国电致变色会议等学术会议。

代表成果

1. Guoping Li; Chenjing Liu; Yanning Qu; Wenxi He; Yawen Li; Yue Zhu; Zixuan Li; Ni Yan; Gang He, Anchoring Rhenium-Tethered Selenoviologen on Black Phosphorus Quantum Dots for Self-Photosensitized Co2 Utilization. CCS Chem. 2025, 10.31635/ccschem.025.202405146.
2. Heng Zhang; Chenjing Liu; Zengrong Wang; Xu Liu; Zhikang Han; Xuri Zhang; Yawen Li; Qing Zhao; Gang He, Synergistic Ionic Modification Strategy Enhances the Stability of Naphthalene Diimide Zwitterions for Cost-Effective Aqueous Organic Redox Flow Batteries. Natl. Sci. Rev. 2025, 12 (5), nwaf123. 10.1093/nsr/nwaf123.
3. Ziyue Jiao; Guoping Li; Shuqi Guo; Weiting Wang; Qianzi Hou; Yawen Li; Wenqiang Ma; Gang He; Qiang Fei, A De Novo Auto-Activated Solar-Driven Biohybrid System for Hydrogen Production in Methanotrophic Cells. Angew. Chem. Int. Ed. 2025, 64 (7), e202419973. 10.1002/anie.202419973.
4. Xu Liu; Heng Zhang; Chenjing Liu; Zengrong Wang; Xuri Zhang; Haiyan Yu; Yujie Zhao; Ming-Jia Li; Yinshi Li; Ya-Ling He; Gang He, Commercializable Naphthalene Diimide Anolytes for Neutral Aqueous Organic Redox Flow Batteries. Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63 (25), e202405427. 10.1002/anie.202405427.
5. Naiyao Li; Yawen Li; Zengrong Wang; Tianle Cao; Chenjing Liu; Hongyue Wang; Guoping Li; Gang He, Directional Electron Flow in a Selenoviologen-Based Tetracationic Cyclophane for Enhanced Visible-Light-Driven Hydrogen Evolution. Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63 (47), e202410525. 10.1002/anie.202410525.
6. Chaoqun Mu; Lei Zhang; Guoping Li; Yali Hou; Haifei Liu; Zeyuan Zhang; Ruoqian Zhang; Tingting Gao; Yuchen Qian; Chenxing Guo; Gang He; Mingming Zhang, Isoreticular Preparation of Tetraphenylethylene-Based Multicomponent Metallacages Towards Light-Driven Hydrogen Production. Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62 (40), e202311137. 10.1002/anie.202311137.
7. Yawen Li; Naiyao Li; Guoping Li; Yi Qiao; Mingming Zhang; Lei Zhang; Qing-Hui Guo; Gang He, The Green Box: Selenoviologen-Based Tetracationic Cyclophane for Electrochromism, Host-Guest Interactions, and Visible-Light Photocatalysis. J. Am. Chem. Soc. 2023, 145 (16), 9118-9128. 10.1021/jacs.3c00800.
8. Sikun Zhang; Lingzhi Ma; Wenqiang Ma; Long Chen; Kai Gao; Shi Yu; Mingming Zhang; Lei Zhang; Gang He, Selenoviologen-Appendant Metallacycles with Highly Stable Radical Cations and Long-Lived Charge Separation States for Electrochromism and Photocatalysis. Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61 (42), e202209054. 10.1002/anie.202209054.
9. Ben He; Sikun Zhang; Yueyan Zhang; Guoping Li; Bingjie Zhang; Wenqiang Ma; Bin Rao; Ruitong Song; Lei Zhang; Yanfeng Zhang; Gang He, Ortho-Terphenylene Viologens with through-Space Conjugation for Enhanced Photocatalytic Oxidative Coupling and Hydrogen Evolution. J. Am. Chem. Soc. 2022, 144 (10), 4422-4430. 10.1021/jacs.1c11577.
10. Guoping Li; Kun Zhou; Qi Sun; Wenqiang Ma; Xu Liu; Xuri Zhang; Lei Zhang; Bin Rao; Ya-Ling He; Gang He, Bacteria-Triggered Solar Hydrogen Production Via Platinum(Ii)-Tethered Chalcogenoviologens. Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61 (11), e202115298. 10.1002/anie.202115298.

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