刘智攀 教授 博士 上海市 研究领域: 新材料,新能源,石油炼制,石油化工,精细化工 研究方向: 物理化学,催化,理论化学 所在单位: 复旦大学

基本信息

所在单位:
复旦大学
机构细分:
化学系
单位类型:
高等院校
职务:
教授
职称:
教授
最高学历:
博士
教育经历:
1993年9月至1997年7月 上海交通大学获得化学本科学位
1997年9月至2000年1月 上海交通大学获得化学硕士学位
2000年2月至2003年2月 Queens University Belfast获得理论化学博士学位
工作经历:
2003年2月至2005年8月 University of Cambridge 博士后
2005年8月   复旦大学工作 教授
专家介绍:
主要从事理论计算方法发展及理论计算在材料、催化等领域的应用, 在固液界面催化动力学、全局势能面反应搜索、人工智能催化等领域取得重要成果。科研贡献简介如下:

1. 发展了固液界面均匀溶剂化算法和程序,领先了国际相似研究5年以上,在固液界面光电催化动力学计算取得突破;

2. 发明了势能面系列搜索算法并创立LASP软件。LASP是目前国际上唯一的基于神经网络势函数的全局势能面采样程序, J. Chem. Phys.邀稿发表的Perspective选为年度最有影响力论文之一;

3. 建立了基于人工智能的理论催化研究新框架,预言了多个重要复相催化体系的微观机理和动力学,推动了催化学科发展。

先后获得教育部长江学者奖励计划、科技部中青年科技创新领军人才暨第四届万人计划、上海市自然科学奖一等奖(2019年、第一完成人)、腾讯科学探索奖(2020年)等10余项学术称号和奖励。已发表SCI论文213篇,包括J. Am. Chem. Soc. (30篇),论文总被引12796多次,单篇最高被引627次,理论预测的催化机理成果得到大量实验验证和国际同行专家大篇幅的高度评价,理论计算新方法和程序已在国际推广使用。
专家荣誉:
2020 科学探索奖(腾讯基金会)
2019 上海市自然科学奖一等奖(第一完成人)
2019 国务院特殊人才津贴
2018 科技部中青年科技创新人才计划
2013 教育部长江学者计划
2008 上海市高校特聘教授(东方学者)
2008 第四届上海青年科技英才
2008 国家自然科学杰出青年基金
2007 中国化学会青年化学奖
2004 IUPAC Prize for Young Chemists
2003 Royal Irish Academy Prize for Young Chemists

科研能力

研究领域:
新材料,新能源,石油炼制,石油化工,精细化工
研究方向:
物理化学,催化,理论化学
中文标签:
光催化;二氧化钛;遗传算法;形貌;Cu团簇;过渡态搜索;密度泛函;全局最优化;势能面搜索;Gupta势
英文标签:
Catalysis;Heterogeneous Catalysis;Machine Learning;Density Functional Theory;Electrocatalysis;Selective Oxidation;Neural Network Potential;Photocatalysis;71;Metal-support Interactions
相关文献:
论文:作者(按原排序),题目,期刊名称,卷(期)(年),起止页码;
1. Fang, Y.-H.; Liu, Z.-P., Mechanism and Tafel Lines of Electro-Oxidation of Water to Oxygen on RuO2(110). Journal of the American Chemical Society, 132 (51), 2010, 18214-18222.
2. Li, Y.-F.;  Liu, Z.-P.;  Liu, L.; Gao, W., Mechanism and Activity of Photocatalytic Oxygen Evolution on Titania Anatase in Aqueous Surroundings. Journal of the American Chemical Society, 132 (37), 2010, 13008-13015.
3. Li, Y.-F.; Liu, Z.-P., Particle Size, Shape and Activity for Photocatalysis on Titania Anatase Nanoparticles in Aqueous Surroundings. Journal of the American Chemical Society, 133 (39), 2011, 15743-15752.
4. Wang, H.-F.; Liu, Z.-P., Comprehensive mechanism and structure-sensitivity of ethanol oxidation on platinum: New transition-state searching method for resolving the complex reaction network. Journal of the American Chemical Society, 130 (33), 2008, 10996-11004.
5. Zhu, S. C.;  Xie, S. H.; Liu, Z. P., Nature of Rutile Nuclei in Anatase-to-Rutile Phase Transition. Journal of the American Chemical Society, 137 (35), 2015, 11532-11539.
6. Chen, J.; Liu, Z.-P., Origin of selectivity switch in Fischer-Tropsch synthesis over Ru and Rh from first-principles statistical mechanics studies. Journal of the American Chemical Society, 130 (25), 2008, 7929-7937.
7 Wang, C.-M.;  Fan, K.-N.; Liu, Z.-P., Origin of oxide sensitivity in gold-based catalysts: A first principle study of CO oxidation over au supported on monoclinic and tetragonal ZrO2. Journal of the American Chemical Society, 129 (9), 2007, 2642-2647.
8. Shang, C.; Liu, Z.-P., Origin and Activity of Gold Nanoparticles as Aerobic Oxidation Catalysts in Aqueous Solution. Journal of the American Chemical Society, 133 (25), 2011, 9938-9947.
9. Li, Y.-F.; Liu, Z.-P., Smallest Stable Si/SiO 2 Interface that Suppresses Quantum Tunneling from Machine-Learning-Based Global Search. Physical Review Letters, 128 (22), 2022,  226102.
10. Li, Y. F.; Liu, Z. P., Active Site Revealed for Water Oxidation on Electrochemically Induced δ-MnO2: Role of Spinel-to-Layer Phase Transition. Journal of the American Chemical Society, 140 (5), 2018, 1783-1792.
11. Ma, S.;  Huang, S. D.; Liu, Z. P., Dynamic coordination of cations and catalytic selectivity on zinc–chromium oxide alloys during syngas conversion. Nature Catalysis, 2 (8), 2019, 671-677.
12. Kang, P. L.;  Shang, C.; Liu, Z. P., Glucose to 5-Hydroxymethylfurfural: Origin of Site-Selectivity Resolved by Machine Learning Based Reaction Sampling. Journal of the American Chemical Society, 141 (51), 2019, 20525-20536.
13. Hao, Y.;  Li, Y.;  Wu, J.;  Meng, L.;  Wang, J.;  Jia, C.;  Liu, T.;  Yang, X.;  Liu, Z. P.; Gong, M., Recognition of Surface Oxygen Intermediates on NiFe Oxyhydroxide Oxygen-Evolving Catalysts by Homogeneous Oxidation Reactivity. Journal of the American Chemical Society, 143 (3), 2021, 1493-1502.
14. Cheng, D.;  Zhao, Z. J.;  Zhang, G.;  Yang, P.;  Li, L.;  Gao, H.;  Liu, S.;  Chang, X.;  Chen, S.;  Wang, T.;  Ozin, G. A.;  Liu, Z.; Gong, J., The nature of active sites for carbon dioxide electroreduction over oxide-derived copper catalysts. Nature Communications, 12 (1). 2021
15. Li, X. T.;  Chen, L.;  Shang, C.; Liu, Z. P., In Situ Surface Structures of PdAg Catalyst and Their Influence on Acetylene Semihydrogenation Revealed by Machine Learning and Experiment. Journal of the American Chemical Society, 143 (16), 2021, 6281-6292.
16. Zhu, S.-C.;  Chen, G.-W.;  Zhang, D.;  Xu, L.;  Liu, Z.-P.;  Mao, H.-k.; Hu, Q., Topological Ordering of Memory Glass on Extended Length Scales. Journal of the American Chemical Society, 144 (16), 2022, 7414-7421.
17. Shi, Y.-F.;  Kang, P.-L.;  Shang, C.; Liu, Z.-P., Methanol Synthesis from CO2/CO Mixture on Cu–Zn Catalysts from Microkinetics-Guided Machine Learning Pathway Search. Journal of the American Chemical Society, 144, 2022, 13401.
论文著作:
1. Li, X.-T.#; Lin, C.#; Shang, C.; Liu, Z.-P.*; In Situ Surface Structures of PdAg Catalyst and Their Influence on Acetylene Semihydrogenation Revealed by Machine Learning and Experiment, J. Am. Chem. Soc.,2021, 141, 6281.
2. Ma, S; Huang, S.-D.; Liu, Z.-P.*; “Dynamic Coordination of Cations and Catalytic Selectivity on Zn-Cr oxide Alloy during Syngas Conversion”, Nature Catal., 2019, 2, 671.
3. Kang, P.-L.; Shang, C.*; Liu, Z.-P.*; Glucose to 5-Hydroxymethylfurfural: Origin of Site-Selectivity Resolved by Machine Learning based Reaction Sampling, J. Am. Chem. Soc., 2019, 141, 20525
4. Chen L.; Zhang, L.-R.; Yao, L.-Y.; Fang, Y.-F.; He, L.; Wei, G.-F.*; Liu, Z.-P.*; Metal Boride Better Than Pt: HCP Pd2B as Superactive Hydrogen Evolution Reaction Catalyst, Energy Environ. Sci., 2019, 12, 3099.
5. Li, Y.-F.*; Liu, Z.-P.*; Active-Site Revealed for Water Oxidation on Electrochemically Induced d-MnO2: Role of Spinel-to-layer Phase Transition, J. Am. Chem. Soc.,2018, 140, 1783.
6. Li, Y.-F.*; Zhu, S.-C.; Liu, Z.-P.*; Reaction Network of Layer-to-tunnel Transition of MnO2, J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 5371.
7. Zhu, S.-C.; Xie, S.-H.; Liu, Z.-P. *; Nature of Rutile Nuclei in Anatase-to-Rutile Phase Transition, J. Am. Chem. Soc., 2015, 137, 11532.
8. Guan, S.-H.; Zhang, X.-J.; Liu, Z.-P.*; “Energy Landscape of Zirconia Phase Transitions”, J. Am. Chem. Soc., 2015, 137, 8010
9. Shang, C. and Liu, Z.-P.*;“Stochastic Surface Walking Method for Structure Prediction and Pathway Searching”,  J. Chem. Theory Comput,2013, 9, 183
10. Li, Y.-F.; Liu, Z.-P.* “Particle Size, Shape and Activity for Photocatalysis on Titania Anatase Nanoparticles in Aqueous Surroundings”,J. Am. Chem. Soc.2011, 133,15743
11. Shang, C.; Liu, Z.-P.* “Origin and Activity of Gold Nanoparticle as Aerobic Oxidation Catalyst in Aqueous Solution”, J. Am. Chem. Soc.2011, 133,9938
12. Fang, Y.-H.; Liu, Z.-P.* “Mechanism and Tafel Lines of Electro-oxidation of Water to Oxygen on RuO2(110) ”, J. Am. Chem. Soc.2010, 132, 18214
13. Li, Y.-F.; Liu, Z.-P.*; Liu, L.;Gao, W. “Mechanism and Activity of Photocatalytic Oxygen Evolution on Titania Anatase in Aqueous Surroundings ”, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 13008
14. Wang, H.-F.; Liu, Z.-P.* “Comprehensive Mechanism and Structure-Sensitivity of Ethanol Oxidation on Platinum: New Transition-State Searching Method for Resolving Complex Reaction Network, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130,10996
发明专利:
1. Zn2+-Al3+-CO32-LDHs@Al吸附材料及其循环利用吸附氟离子的应用
榆林学院
李彦军; 李春艳; 李霄; 高勇; 郭甜; 亢玉红; 马向荣; 刘智攀; 张元元; 党睿; 马亚军
公开日期: 2021-02-12 申请日期: 2020-11-09 公开号: CN112354513A

2. Ni-Al@γ-FeO-Ni-Fe-LDHs吸附光催化剂的制备方法及其应用
榆林学院
党睿; 马向荣; 亢玉红; 李霄; 高勇; 李彦军; 马亚军; 张亚; 刘智攀; 郭甜; 李春艳; 张元元
公开日期: 2020-10-30 申请日期: 2020-09-10 公开号: CN111841488A

3. 一种适用于机器学习势能面构造的物质结构描述方法
复旦大学
刘智攀; 商城; 黄思达
公开日期: 2018-09-14 申请日期: 2018-03-05 公开号: CN108536998A

4. 一种基于约束正则模式的复杂函数极小值搜索方法
复旦大学
刘智攀; 商城
公开日期: 2016-04-13 申请日期: 2012-10-30 公开号: CN102937946B
科研项目:
1. 金及氧化物纳米体系协同催化的第一性原理研究
立项时间: 2006-2008 项目经费:250000

2. 乙醇燃料电池催化反应机理的第一性原理研究
立项时间: 2008-2010 项目经费:300000

3. 固液界面光催化反应的第一性原理理论模拟和预测
立项时间: 2012-2015 项目经费:580000

4. 太阳能制氢的第一性原理动力学研究
立项时间: 2013-2015 项目经费:1000000

5. 复杂化学反应势能面结构搜索和反应预测新方法和应用
立项时间: 2016-2020 项目经费:2600000

6. 催化反应理论模拟与预测:从单晶表面反应到复相催化
立项时间: 2009-2012 项目经费:2000000

7. 人工智能辅助快速搜索天然氨基酸在IIB族金属表面最优构象
立项时间: 2023

8. 化学新前沿学术研讨会
立项时间: 2019-2019

9. 人工智能催化反应模拟和预测
立项时间: 2020

10. 基于大数据神经网络势的合成气催化转化理论研究
立项时间: 2018-2021

项目合作

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