研究方向学术带头人：曾艳丽

团队成员：孟令鹏、李晓艳、孙政、张雪英、张怀玉、石博、陈文恺

团队简介：

河北师范大学计算量子化学研究室由郑世钧、蔡新华、孟令鹏教授创建于1983年。40年来，在学术前辈和同仁的扶持和帮助下，在创始人郑世钧教授的带领下，研究室的同事们始终和谐共事、团结奋斗、不懈追求，形成了自己的研究特色。

计算量子化学团队的研究方向主要是开展电子密度拓扑分析新方法和新模型拓展、利用量子化学计算方法和电子密度拓扑分析理论研究卤键硫键等弱化学键、金属-金属键、含硼化合物的结构、性质与催化性能、新型能源材料的结构与性能、非绝热动力学方法发展和应用、大气挥发性物种VOCs自由基反应机制等方面的理论研究。其特色是将计算化学与无机化学、有机化学、环境化学和功能材料相结合，推动电子密度拓扑和化学键、激发态计算等基础理论的发展，同时也为新型材料的设计和改性、晶体设计、催化剂筛选、环境模式模拟等方面提供理论依据。

近年来，团队在电子密度拓扑分析理论、特殊化学键的性质和应用、功能材料的设计和改性方面做了一系列有特色的研究工作。包括：开展基于QTAIM的新模型、新方法研究，为理论化学和实验化学研究提供新的更有效的物质结构理论基础和应用方法；利用电子密度拓扑分析理论方法研究弱键体系，包括氢键、卤键、锂键、惰性原子键。对弱键作用的本质做出定量的、准确的描述和分析，并对卤键等弱键作用催化有机反应进行了探讨；研究金属簇合物中的化学键性质及其催化活性，探索有机金属团簇中金属-金属原子间成键及化学键分类的新定量指标；揭示金属-金属键在催化过程中的作用及其催化机理；采用量子化学计算方法和电子密度拓扑分析方法，研究镁基储氢合金和无机-有机杂化钙钛矿的结构和性能，以期能预测新型储能材料的结构和性质，为新型能源材料的设计提供理论依据；发展并应用普适、高效的非绝热动力学模拟方法，揭示光物理和光化学过程的微观机理，为新型光功能材料设计提供理论依据。

本方向已形成结构合理的学术梯队，包括教授4人，副教授2人，讲师2人。承担国家自然科学基金15项，河北省自然科学基金20项，河北省杰出青年科学基金1项，人事部留学人员科技项目择优资助1项，河北高校百名创新人才支持计划2项，河北省教育厅重点项目6项，河北省青年拔尖人才项目1项，河北省教育厅一般项目3项，中国博士后面上资助项目1项，河北省博士后择优资助一般项目2项。课题组在Angew. Chem. Int. Ed.、Chem. Eur. J.、Inorg. Chem.、Phys. Chem. Chem. Phys.、Dalton Trans、Organometallics、Int. J. Hydrogen Energy、ACS Appl. Energy Mater.、J. Comput. Chem.等国内外重要学术期刊上发表论文200余篇。研究成果“电子密度拓扑分析模型方法研究”获2004年河北省自然科学三等奖、“大气中瞬变物种的电子结构和反应机理的量子化学研究”获2005年河北省自然科学三等奖、“气态小分子反应过程的电子密度拓扑分析”获2010年河北省自然科学三等奖。

团队承办了“理论与计算化学学术研讨会”(2018年6月, 石家庄)，曾艳丽教授和李晓艳教授在大会上做学术报告；团队成员多次参加国内和国际学术会议，孟令鹏教授在第一届国际卤键会议上做大会报告、曾艳丽教授在第二届、第四届国际卤键会议上做大会报告、曾艳丽教授在第一届非共价相互作用国际会议做了邀请报告。

图1 计算量子化学科研团队合影

图2 理论与计算化学学术研讨会（2018年）

图3 团队承担课程获批国家一流课程

图4 曾艳丽教授获河北省教学名师