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田永辉
作者: 佚名 -- 发布时间:2016/6/14


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田永辉 特聘研究员


 

联系方式

Email: yonghuitian@scu.edu.cn

 

学习和工作简历:

北京化工大学 高分子材料与工程 工学学士(1998

美国乔治城大学(Georgetown University)化学博士(2011

美国洛斯阿拉莫斯国家实验室(Los Alamos National Laboratory)博士后(2011-2014

四川大学生命科学学院特聘研究员(2014 -

 

研究方向

(1)      生物及化学催化固氮体系的设计制备和相关机理研究

氮气固定是一种极其重要的化学过程。目前工业上从氮气到氨气的合成,仍然是基于上世纪所发明的Haber-Bosch铁基催化工艺,但其所产生的高耗能和高污染问题促使科学界寻找清洁、节能和高效的氮气催化还原方法。 固氮酶可以在常温常压下实现氮气到氨气的转换。 我们通过实验并结合理论计算,揭示生物固氮酶中氮气到氨气转化的工作机理, 并在此基础上通过化学合成方法,设计制备基于过渡金属或非金属的高效催化固氮体系。研究工作集中于以下几个方面: 1)探究在生物固氮酶中,金属-硫簇复杂的电子和磁态结构,氮气分子的有效结合位点和结构特征,以及其中的电子和能量转移过程。2)设计制备过渡金属络合物催化剂,特别是多金属协同均相催化体系,实现对分子氮的活化和功能化。理解其中的物理化学过程和催化机制,建立系统化且可预测的氮催化体系设计指导原则。3)具有光催化功能的均相和异相固氮体系的研制。通过设计制备特定的半导体结构材料和催化环境,实现氮气的光促还原,并理解其中的电子和能量传递过程。

(2)      功能化二维材料:结构与性能/催化与生物传感器应用

随着单晶石墨烯的发现,二维层状材料因其在电子、生物和信息等领域潜在的应用前景,受到越来越多科学工作者的广泛关注。目前我们主要通过理论和计算,开展以下几个方面的研究: 1)通过调节材料组成和结构设计, 实现对惰性化学键如C-HN≡N的活化,为实验制备光催化固氮结构材料提供理论基础和指导。2有机导体和磁性材料。考察在二维极限条件下,各种同质或异质层状结构材料中的层间相互作用本质,以及其对材料的物理和化学性能,尤其是磁性的影响。 3)石墨烯化学修饰。理论上探索有效可行的提高石墨烯化学活性的方法,为利用化学修饰方法制备功能化石墨烯电子材料或储氢材料提供理论基础。

 

代表性论文:

1.         Y.-H. Tian*, J. Huang, X. Sheng, B. G. Sumpter, M. Yoon, M. Kertesz,  Nitrogen Doping Enables Covalent-Like p-p Bonding between Graphenes. Nano Lett. 2015, 15, 5482. (IF:13.779)

2.         Y.-H. Tian*, B. G. Sumpter, J. Huang*, Pancake p-p Bonding Goes Double: Unexpected 4e/All-Sites Bonding in Boron- and Nitrogen-Doped Phenalenyls. J. Phys. Chem. Lett. 2015, 6, 2318. (IF: 8.539)

3.         Y.-H. Tian, A. W. Pierpont, E. R. Batista, How Does Nishibayashi's Molybdenum Complex Catalyze Dinitrogen Reduction to Ammonia? Inorg. Chem. 2014, 53, 4177.  (IF: 4.820)

4.         Y.-H. Tian, G. Goff, W. Runde, E. R. Batista, Exploring Electrochemical Windows of Room-temperature Ionic Liquids: A Computational Study. J. Phys. Chem. B, 2012, 116, 11943. (IF: 3.187)

5.         Y.-H. Tian, M. Kertesz, Is There a Lower Limit to the CC Bonding Distances in Neutral Radical p-Dimers? The Case of Phenalenyl Derivatives. J. Am. Chem. Soc. 2010. 132, 10648. (IF: 13.038)

6.         Y.-H. Tian, M. Kertesz, Charge Shift Bonding Concept in Radical pi-Dimers. J. Phys. Chem A 2011, 115, 13942.  (IF: 2.883 )

7.         Y.-H. Tian, J. Huang, M. Kertesz, Fluxional s-Bonds of 2,5,8-Tri-tert-butyl-1,3-diazaphenalenyl Dimers: Stepwise [3,3], [5,5] and [7,7] Sigmatropic Rearrangements via p-Dimer Intermediates, Phys. Chem. Chem. Phys. 2010. 12, 5084. (IF: 4.493)

8.         Y.-H. Tian, M. Kertesz, Bimolecular Hydrogen Transfer in Phenalene by a Stepwise Ene-like Reaction Mechanism. Chem. Comm. 2010, 46, 4282. (IF: 6.567)

9.         Y.-H. Tian, M. Kertesz, Low-Bandgap Pyrazine Polymers: Ladder-Type Connectivity by Intramolecular S×××N(sp(2)) Interactions and Hydrogen Bonds, Macromolecules 2009, 42, 2309. (IF: 5.554)

10.     Y.-H. Tian, G. Park; M. Kertesz Electronic Structure of Helicenes, C2S Helicenes, and Thiaheterohelicenes, Chem. Mater. 2008, 20, 3266. (IF: 9.407)


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