鄭紹輝教授,重慶直轄市特聘專家,重慶市市級人才, 國家基金委、國家教育部、北京市自然科學基金委,重慶市科技局, 陜西省科技廳、河北省科技廳評審專家,全國高校功能材料聯盟理事、重慶市計算機協會高性能計算專委會副主任、重慶功能材料協會常務理事,西南大學學術委員會學科專業建設委員。1995年6月在南開大學取得物理化學學士學位, 1995年7月至2000年7月在天津核工業部理化工程研究院擔任助理工程師。2000年8月至2003年6月在南開大學中心實驗室師從林少凡教授取得應用化學碩士學位。2003年8月到2009年3月在State University of New York at Buffalo取得物理化學博士學位(導師: Jochen Autschbach教授)。同年在加州大學伯克利分校(UC Berkeley)化學系作為博士后研究員和美國科學院院士William H. Miller教授合作從事LSC-IVR研究工作;2010年2月到2012年6月在美國密歇根大學(UM, Ann Arbor)作為研究員與Eitan Geva和Barry Dunietz教授合作開展美國能源部新型太陽能材料研究工作;2012年6月到2015年6月在美國華盛頓大學(University of Washington)化學工程系作為研究員與Jim Pfaendnter教授為美國空軍實驗室開展噴氣燃燒機理研究工作。2015年6月至今,受聘為西南大學材料與能源學部教授。
研究方向為有機太陽能材料理論與合成,固體儲氫和二維材料理論研究,燃燒機理,密度泛函,和相對論。作為第一作者或通訊作者,鄭紹輝教授在國際重要學術期刊美國化學會雜志(JACS), 太陽能通訊 (Solar RRL), 材料化學(JMCC), 歐洲化學雜志(Chem. Eur. J.), 化學理論和計算雜志(JCTC),物理化學雜志A, C(JPCA,JPCC)、化學物理(JCP)、物理化學化學物理(PCCP)、有機光電(Organ. Electron.)、ACS Applied Energy Materials, ACS Appl. Nano Mater., 新化學(New. J. Chem.)、物理E(Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures)、光譜學(Spectrochimica Acta Part A)、國際量子化學( Int. J. Quantum Chem)等發表87篇文章,中文核心期刊17篇,會議論文6篇,共計110余篇。授權專利9項,專著一部(有機光伏材料的模擬、計算與設計。冶金工業出版社,ISBN: 978-7-5024-8285-5),2部邀請英文專著章節各1節。其研究工作受到高度評價,美國科學院院士,耶魯大學杰出教授John C. Tully對鄭教授的科研原創成果有如下評論:“Dr. Zheng has clearly established a new standard for understanding solvated electron charge transfer….Dr. Shaohui Zheng is an exceptional scientist with the ability, creativity, breadth and motivation to become a world-wide leader in theoretical chemistry.”在美國化學會雜志匿名審稿時,有如下評語“The work here is of very high quality. Indeed, the paper sets a new standard for computational chemistry of charge transfer excitations.”另外一篇于2011 年發表在Chemistry-A European Journal,也得到匿名審稿專家的高度贊揚:“The research is very important. The methodology is cutting-edge.” and “This paper is a technical "tour de force". All-in-all, this is a very good piece of work of major general interest, given the importance of NMR in chemistry.” 因為其工作的前沿性和實用性,荷蘭Scientific Computing & Modeling (SCM) NV Corporation公司在其商業化軟件Amsterdam Density Functional( ADF)(這個軟件在學術和工業界較流行)中,采用了鄭教授的研究成果,并將之納入ADF核磁共振模塊。2014年發表的JPCC燃燒機理文章因為其前沿性和突破性進展,被學術網站cpmd.org(2001年由美國科學院院士Michele Parrinello,洛桑聯邦理工大學-EPFL,和IBM公司聯合建立)在2014年8月至2015年3月掛為頭條。
作為審稿人,為以下國際國內期刊:ACS Applied Materials & Interfaces, ACS Sustainable Chemistry & Engineering, Journal of Alloys and Compounds, Solar Energy, Journal of Hazardous Materials, Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics, Physical Chemistry Chemical Physics, JPCA/B/C, Energy and Fuels, Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, Chemical Engineering and Processing - Process Intensification, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, Materials Science in Semiconductor Processing, Optical Materials, RSC Advances, Synthetic Metals, Journal of Molecular Modeling, Polycyclic Aromatic Compounds, Computational and Theoretical Chemistry/Journal of Molecular Structure, International Journal of Quantum Chemistry, ChemSelect, Acta Physico-Chimica Sinica, Chinese Journal of Catalysis, Chemical Data Collections, and SciencePaper Online服務。
鄭紹輝教授在中國和美國讀書和工作其間,獲得多個獎項。1998年獲得中國核工業部三等獎,2001年在南開大學獲得研究生二等獎學金,2006年獲得美國紐約州研究生職業發展獎(The Graduate Student Employees Union Professional Development Award of the State of New York)。2007年獲得紐約州立大學優秀TA獎(Mattern-Cgler Amara Reward)。2011年獲得美國密西根大學(UM, Ann Arbor)頒發的大學理科教學證書(1:17的比例)。2013年獲得美國普林斯頓大學(Princeton University)暑假燃燒動力學教程證書。他也受邀在Annu. Rep. NMR Spectrosc.和Mol. Simulat.核磁共振和分子模擬期刊上發表關于密度泛函,相對論效應,和Metadynamics的評論和回顧文章。其中一篇關于核磁共振的綜述文章在近五年引用高居第一。根據ISI Web of Science,鄭紹輝教授的文章被南北美洲,亞洲,歐洲,非洲, 大洋州25個國家(包括美國,法國,英國,俄羅斯,中國,德國,印度等)科學家和國際重要期刊(JACS, PRL、JPCL等)等多次引用。
鄭紹輝教授也有豐富的中國和美國教學經驗。他在美國帶過以下博士研究生Kelly Fleming (University of Washington), Kayla Vanous (University of Washington),Heidi Philips (University of Michigan)和本科生Alexander Hyla(University of Michigan),Chenchen Song, (Tsinghua University, China),Francis Devine, (University of Michigan), Pavel Okun (University of Michigan),并指導他們發表了兩篇文章(1 JPCA,1 JACS),并幫助Alexander Hyla順利申請到美國工科頂級名校喬治亞理工學院(GIT)。自2015年歸國后,指導研究生7人,畢業4人。畢業指導本科生陳雪、李果、王文靜、徐小萍同學發表SCI論文7篇,本科生第一作者6篇(X. Xu, S. Zheng, Int. J. Quantum Chem, 2019, DOI:10.1002/qua.26112;W. Wang, S. Zheng, Int. J. Quantum Chem, 2019, e26066;G. Li, S. Zheng, Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy 2019, 117180;G. Li, S. Zheng, New J. Chem. 2019, 43, 12719-12726;X. Chen, S. Zheng, Org. Electron. 2018, 62, 667-675;X. Chen, W. Chen, S. Zheng, J. Porphyrins Phthalocyanines 2018, 1-9;S. Zheng, M. Xiao, Y. Tian, X. Chen, J. Mol. Model. 2017, 23, 235),中文核心期刊6篇(陳雪,陳露,張思遠,徐春林,徐小萍,王文靜),其中陳雪同學獲得西南大學2018屆本科優秀畢業論文(設計)二等獎,出國一人(李果,澳大利亞),王文靜同學獲得大學生國創計劃資助(2018),保送攻讀研究生中科院三人(陳雪,陳露,徐小萍)和中山大學一人(王文靜)。
積極推進國內外合作交流,主持舉辦大型學術會議兩次:2016年12月30日新材料與能源研討會(重慶),2018年12月21-22日:理論與高性能計算材料、化學與物理學術會議(重慶)。最近一年半參加學術會議并做報告9次:2018.6.22-6.24第二屆全國太陽能材料與太陽能電池學術研討會(廣州),2018.4.25-4.28第二屆光電材料分子設計國際研討會邀請報告(北京)。2018.5.30 國際薄膜技術研討會(北碚),2018.5.5-8日中國化學會第31屆學術年會(杭州),2019.5.23-5.25第三屆光電材料分子設計國際研討會邀請報告(北京),2019.525-5.26,中國化學會第三屆全國燃燒化學學術會議邀請報告(成都),2019.6.14-6.16第三屆全國太陽能材料與太陽能電池學術研討會(深圳),2019.10.12-10.13分子模擬國際學術會議暨分子模擬期刊年會邀請報告(杭州),2019年11.30-12.1第二屆潔凈能源材料及技術國際會議(蘇州)keynote speaker.
一、學習工作經歷
1. 學歷背景:
1991.8-1995.6 南開大學化學,理學學士
2000.8-2003.6 南開大學中心實驗室,應用化學碩士
2003.8-2009.3 美國New York州State University of New York at Buffalo理學博士
2. 國內國外研究經歷:
1995.8-2000.7 中國天津核工業部理化工程研究院 助理工程師
2009.3-2010.2 美國加州大學伯克利分校(UC Berkeley)化學系,研究員 (Research Associate)
2010.2-2012.6 美國密西根大學安娜堡分校(UM,Ann Arbor)化學系,研究員 (Research Fellow)
2012.7-2015.6 美國華盛頓大學(UW)化學工程系,研究員
(Research Fellow)
2015.6-現在 中國西南大學,材料與能源學部,教授
二、研究方向
(1) 有機太陽能材料
(2) 固體儲氫
(3) 二維材料
(4) 燃燒機理研究
(5) 密度泛函理論和含時密度泛函
(6) 電子躍遷和環境效應
(7) 分子動力學模擬-包含經典和量子動力學
三、主要研究成果
深入探索了有機太陽能材料中的電子遷移機理,第一次定量計算了環境效應對電子遷移激發態的影響, 對將來的新型太陽能材料設計具有重要意義。燃燒化學方面的創新在于聯合基于第一性原理的分子動力學和圖形理論(graph theory)第一次全面探索燃燒化學中所有可能的基元反應, 了解自由基的相互轉化, 這些發現對于探索燃燒化學反應網絡和機理具有重要的理論指導作用。密度泛函理論方面創新在于:第一次計算出分子軌道,原子軌道及其組合NBO(natural bond orbital)對核磁共振和核四極矩共振的貢獻,從而第一次能定量解釋定域和離域電子對核磁共振和核四極矩共振的影響。
H_INDEX=25, 引用約2300余次,GOOGLE SCHOLAR 連接:
https://x.sci-hub.org.cn/citations?hl=zh-TW&user=aL6-ukwAAAAJ&view_op=list_works&sortby=pubdate
代表性著作和論文:
專著中文: 有機光伏材料的模擬、計算與設計。冶金工業出版社,ISBN: 978-7-5024-8285-5
專著英文章節: Materials for Energy, chapter Organic Solar Cell, CRC Press, Boca Raton, FL, USA, ISBN: 978-0367350215.
論文
0. Qiu, W. and Zheng, S. "Designing and Screening High‐Performance Non‐Fullerene Acceptors: A Theoretical Exploration of Modified Y6". Solar RRL, 2021, https://doi.org/10.1002/solr.202100023
1. Zheng, S. and Pfaendnter, J., “A CPMD + Metadynamics Study of High Temperature Methanol Oxidation Reactions Using Generic Collective Variables”. J. Phys. Chem. C, 118 (20), 10764–10770, 2014
This paper was highlighted by the website CPMD.org (08/2014-03/2015).
2. Zheng, S. and Pfaendnter, J. (invited review article), “Enhanced sampling of chemical and biochemical reactions with metadynamics”. Mol. Simulat., DOI: 10.1080/08927022.2014.923574, 2014.
3. Zheng, S. and Geva, E. and Dunietz, B., “Solvated charge transfer states of functionalized anthracene and tetracyanoethylene: A computational study based on a range separated hybrid functional and charge constrained self-consistent field with switching Gaussian polarized continuum models”. J. Chem. Theory Comput. 9 (2), 1125–1131, 2013.
4. Zheng, S. and Philips, H. and Geva, E. and Dunietz, B.“An ab-initio study of the emissive charge-transfer states in solution phase chromophore-functionalized silsesquioxanes”.J. Am. Chem. Soc., 134 (16), 6944–6947, 2012.
5. Zheng, S. and Autschbach, J.“Modeling of heavy-atom–ligand NMR spin–spin coupling in solution: Molecular dynamicsstudy and natural bond orbital analysis of HgC coupling constants”.Chem. Eur. J., 17 (1), 161-173, 2011.
6. Philips, H. and Zheng, S. and Hyla, A. and Geva, E. and Dunietz, B.“Ab-initio calculation of the electronic absorption of functionalized octahedral silsesquioxanesvia time-dependent density functional theory with range separated hybrid functionals”. J. Phys. Chem. A. 116 (4), 1137-1145, 2012.
7. Autschbach, J. and Zheng, S. and Schurko, R. “Analysis of electric field gradient tensors at quadrupolarnuclei in common structural motifs”.Concep. Mag. Reson, A., 36A (2),84-126, 2010.
This paper is ranked NO.1 of citation from 2009 to 2015 inConcep. Mag. Reson, A.
8. Autschbach, J. and Zheng, S. “Relativistic computations of NMR parameters from first principles theory and applications”.Annu. Rep. NMR Spectrosc., 67, 1-95, 2009.
This paper is ranked NO.1 of citation from 2008 to 2015 in Annu. NMR Spectrosc.
9. Autschbach, J. and Zheng, S.“Analyzing Pt chemical shifts calculated from relativistic density functional theory using localized orbitals: The role of Pt lone pairs”.Magn. Reson. Chem. 46, S1, S45-S55, 2008.
2. 科研基金項目
1995-2000 中國核工業部科研基金 JF-01鈾循環系統裝置的研制
200萬元 天津核工業理化工程研究院 項目負責人
2005-2009 美國自然科技基金項目CHE–0447321 美國紐約州立大學布法羅分校化學系
2005-2009 美國自然科技基金項目CHE–952253 美國紐約州立大學布法羅分?;瘜W系
2010-2012 美國能源部項目DE-SC0000957 美國密西根大學化學系
2012-2015 美國空軍研究實驗室項目FA9550-12-1-0133 美國華盛頓大學化學工程系
2015-2019 中國西南大學人才引進基金 項目負責人
2016-2020 重慶市市級人才基金 項目負責人
2016-2017 國家級留學人員擇優資助項目 項目負責人
2017-2018 重慶市人社局歸國留學人員資助(一般項目) 項目負責人
四、主要榮譽
2019 重慶市人社局創新創業三等資助
2018 中國創新創業大賽重慶賽區決賽初創組第三名
重慶市人社局創新創業三等資助
2017 中國創新創業大賽重慶賽區決賽最佳孵化團隊
2013 Certification of Combustion Summer Short-Course, Princeton University
2011 Certification of Completion Postdoctoral Short-Course on College Science Teaching,University of Michigan
2007 Mattern-Cgler Amara Reward, University at Buffalo
2006 The Graduate Student Employees Union Professional Development Award of the State of New York
2001 南開大學二等獎學金
1997 中國核工業部科技進步三等獎