固體表面物理化學國家重點實驗室研究成果

固體表面物理化學國家重點實驗室一直重視發(fā)展和形成有獨自特色的實驗和理論研究方法和體系，努力將譜學、結構化學、量子力學、固體物理、電子學、計算機科學的新成就不斷地滲透到固體表面物理化學的研究中。多年來，實驗室在絡合催化理論、酶催化和非酶催化固氮成氨、合成氣和低碳烷烴轉化等重要催化反應機理研究、高效催化劑研制、電極過程動力學與研究方法、譜學電化學、金屬電沉積、化學電源、團簇的產(chǎn)生與研究、多面體分子軌道理論和量子化學中的群論新方法、金屬及氧化物表面的量子化學簇模型新方法等方面，取得了一批在國際上有一定影響的科研成果。近年來，實驗室又在幾個前沿領域取得了重要成果。如首次在幾種催化劑上獲得了超氧物種具有甲烷氧化偶聯(lián)活性的直接光譜學證據(jù)，發(fā)現(xiàn)并說明了稀土倍半氧化物上過氧物種的激光誘導形成及機理，系統(tǒng)研究并闡明了幾種負載型貴金屬催化劑上甲烷部分氧化制合成氣反應機理差異的本質；研發(fā)完成具有獨自特色和知識產(chǎn)權的從頭算價鍵計算程序XMVB，該程序是目前國際上使用最多的兩個價鍵計算程序之一；成功地合成了具有重要科學意義的C50Cl10，這是自1990年來首次明確無誤地合成出比C60小的富勒烯；在揭示各種金屬表面納米結構的表面特殊紅外光學效應方面，取得了一些重要進展；通過系統(tǒng)的研究，更新了表面科學界和光譜學界普遍懷疑過渡金屬體系具有表面增強拉曼散射效應的原有觀點。將物理化學基本原理和新思路應用于關鍵高新技術的發(fā)展，例如開創(chuàng)了物理化學在芯片實驗室技術中的新應用，申請并獲得了一批國際或國內(nèi)專利。以上研究成果充分體現(xiàn)各分支學科之間交叉滲透、有機結合、團隊協(xié)作的特色。

固體表面物理化學國家重點實驗室承擔了包括國家973項目、863項目、攀登計劃、國家自然科學基金重大、重點項目在內(nèi)的多種科研課題；近五年發(fā)表SCI論文699篇；科研成果獲得多項獎勵，例如：《多電子體系的群論方法》獲國家自然科學二等獎；《在固氮酶作用下和鐵催化劑作用下固氮成氨的研究》、《電極過程動力學研究》和<合成氣制乙醇催化反應機理的研究>獲國家自然科學三等獎?！峨x子色譜電化學抑制器》獲國家發(fā)明三等獎。此外，還獲得了多項教育部科技進步獎和國家發(fā)明專利及實用新型專利。

固體表面物理化學國家重點實驗室的主要研究內(nèi)容為：

建立和發(fā)展原位表征技術，從分子、原子水平上研究固體表面的活性物種和固/氣、固/液界面的反應過程，闡明表面微觀結構對于其譜學、反應等性質的結構效應。

通過對催化劑和電極表面活性中心、界面結構及反應動力學的研究，揭示固體表面化學反應的動態(tài)過程和微觀機理，發(fā)現(xiàn)和總結反應規(guī)律。

建立能準確反映固體表面和固/氣、固/液界面化學反應特性的理論模型，對活性中心和反應機理進行理論模擬，并關聯(lián)實驗研究。

在微觀、介觀尺度上對催化劑和電極進行設計、修飾和加工，提高反應選擇性和調控反應速度。

合成原子團簇和納米結構材料，制備有特殊結構和功能的新型材料，組裝和構筑有序納米結構表面。

開展理論化學計算方法研究，發(fā)展適合復雜體系研究的理論化學計算方法，開發(fā)具有知識產(chǎn)權的相關程序。

固體表面物理化學國家重點實驗室的研究目標為：建立和發(fā)展固體表面物理化學的先進實驗方法和理論體系，為新催化材料與過程和電化學體系與技術的開發(fā)提供科學基礎，進而解決與能源、化工、材料、生命、信息和環(huán)境等領域關系極為密切的某些重大科學技術問題。

固體表面物理化學國家重點實驗室（廈門大學）于1986年通過論證，1987年獲準建設，1990年建成驗收，向國內(nèi)外開放。實驗室的首屆室主任為田昭武院士，學術委員會主任為蔡啟瑞院士。實驗室領導班子和學術委員會于1996年進行了換屆，實驗室主任為萬惠霖院士，學術委員會主任為張乾二院士。現(xiàn)任實驗室主任由田中群院士擔任，學術委員會主任由萬惠霖院士擔任。實驗室現(xiàn)有固定人員48人，其中高級研究人員39人（包括6位中國科學院院士，15位國家杰出青年科學基金獲得者），技術人員7人，管理人員2人。實驗室先后獲得兩個國家自然科學基金委創(chuàng)新研究群體。

實驗室以固體表面、固/氣和固/液界面的結構與功能為主要研究對象，在催化化學、電化學、結構與量子化學及相關學科交叉融合的基礎上，著重從原子、分子水平和納米尺度上，研究表面和界面的結構與反應機理，設計和合成有關催化劑和電極材料以及納米結構體系。

實驗室認真執(zhí)行“開放、流動、聯(lián)合、競爭”的方針和《國家重點實驗室建設與管理暫行辦法》，在科研工作、人才培養(yǎng)、開放交流各方面都取得顯著成績。1994年和2004年，在國家重點實驗室建設十周年和二十周年的總結表彰大會上，實驗室均被授予先進集體稱號，榮膺“金牛獎”。1997年被國家科委遴選為全國8個試點實驗室之一。1994、1999和2004年由國家計委或由科技部委托國家自然科學基金委組織專家對實驗室的工作進行評估,實驗室連續(xù)三次被評為A級實驗室，并獲批免于參加第四次評估，直接進入優(yōu)秀實驗室的行列。