一、集体简介
前沿化学研究院隶属于化学与化工学院,包括分子科学与工程研究院、青岛理论与计算科学研究院、物质创制与能量转换科学研究中心。研究院依托山东大学整体优势和青岛校区地域优势,凝练优势研究领域,汇聚优秀人才,创新科研组织模式,强化学科交叉和融合,促进前沿科技研发和应用,培育高层次创新团队和平台,迅速成长为具有国际学术影响力、为国家科技做出重要贡献的顶尖科研机构。现有教职工80余人,其中包含中国科学院院士1人,“长江学者”特聘教授1人,国家杰出青年基金获得者4人(23年新增1人),国家特支计划领军人才1人,国家优秀青年科学基金获得者4人,国家高层次青年人才3人,山东省“泰山学者”攀登专家2人,山东省“泰山学者”特聘专家1人,山东省泰山学者青年专家11人。近三年发表SCI论文245篇,在JACS、Angew. Chem. Int. Ed、Adv. Mater. Nature Commun等国际顶尖刊物发表论文25篇,各类纵向课题到位经费6900万余元。目前在研国家自然科学基金44项。2022年9月获批成立山东省物质创制与能量转换科学重点实验室。承办2024年中国化学会第十二届晶态材料化学前沿论坛、举办“2021年国际理论与计算物理、化学前沿研讨会”等多次国际学术会议。争取到Congress of International Society of Theoretical Chemical Physics举办权(青岛,2024.10,约1000人)等。
二、主要事迹
出新招建队伍,人才工作成效显著
前沿化学研究院围绕团队建设深化改革,健全科研团队的PI制管理体系,凝聚大团队,增强各团队的协同与创新能力。研究院的分子科学与工程研究院、青岛理论与计算科学研究院于2018年成立,物质创制与能量转换科学研究中心于2019年成立。现有中国科学院院士1人,“长江学者”特聘教授1人,国家级领军人才12人,山东省人才14人。
其中,物质创制与能量转换科学研究中心充分发挥教师党员育人先锋模范作用,加大师德师风教育宣传,提升思想水平及政治站位。引进国家海外优秀青年3名(党员同志2名),多名党员教师获得省级人才荣誉称号。党支部依托化学一流学科,提升科研组织力,开展有组织的科研,以机制创新为突破口,高质量党建引领实验室建设取得显著成效。
经过两年的发展,物质创制与能量转换科学研究中心成功获批建设山东省物质创制与能量转换科学重点实验室,承办中国化学会第十二届晶态材料化学前沿论坛暨国际先进材料科学论坛等重要会议。
刘文剑团队长期从事相对论多体理论、方法、算法研究与程序开发
自2018年底加入山东大学,刘文剑团队基于自创的“先静态再动态又静态”(static-dynamic-static; SDS)思想,发展了一系列新的强相关波函数方法(SDSCI、SDSPT2、iCI、iCIPT2、iCAS、iCISCF、SOiCI、iCISO、SOiCISCF等)。其中iCI是精确的方法,iCIPT2则是近乎精确的方法。SDSCI具有与ic-MRCISD近乎相同的计算精度,但计算量却只相当于后者的一步迭代。当存在多个近简并电子态时,SDSPT2明显由于其他MRPT2方法。作为CASSCF/iCISCF的驱动器,iCAS方法可以根据预选的原子轨道自动挑选活性轨道,并且能保证活性空间在势能面扫描时保持不变。将iCIPT2、iCISCF与自创的相对论哈密顿量sf-X2C+so-DKH1相结合,建立了对相对论效应、多体效应进行等同处理的SOiCI、iCISO、SOiCISCF等方法。
刘文剑团队自1993年开始量子化学计算软件---BDF的研发工作,历时30年,于2022年1月1日正式商用!BDF是一款独立完整、特色鲜明、具有完全自主知识产权的量子化学计算软件包,尤其擅长重元素体系电子结构计算。
2023年9月,山东卫视《出彩山东人》对刘文剑教授访谈并授予“出彩山东人”。
材料数智化设计方法荣获国际先进材料协会科学家奖章
山东大学理论机制与材料设计团队,提出了材料数智化设计方法论,2023年荣获了国际先进材料协会科学家奖章。
材料数智化设计方法论,即结合数据、人工智能、专家知识,按性能需求设计与创制材料,是党和国家关于“广泛应用数智技术、绿色技术,加快传统产业转型升级”的战略部署中数智技术的典型。采用材料数智化设计方法,学科团队设计并制备了常温常压捕获与转化CO2为高价值化学品的催化材料,提出了常温常压二氧化碳捕获与转化减排新思路,使得二氧化碳减排具经济性,助力国家碳中和战略;确定了新冠肺炎与呼气NO有相关性,开发了一款高效气敏材料,并制备了相应便携式检测装置,为疫情防控提供新思路。2022年团队将材料数智化设计方法用于催化领域,获得了“国家重点研发计划项目”的立项支持。
材料数智化设计方法论开启了一个全新的材料化学时代,将推动材料化学创新及新质生产力的发展。