南京大学化学与化工学院无机化学左景林

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左景林，男，江西余江人，1968年8月出生。1990毕业于南京大学并获学士学位，专业是无机化学。97年获南京大学理学博士学位，导师为游效曾院士。毕业后留校工作。1996年和1998年分别赴香港大学化学系（支志明院士课题组）从事合作研究。2000年至2001年，德国慕尼黑工业大学无机化学研究所W. A. Herrmann教授课题组从事博士后研究（洪堡基金资助）。2001年至2003年，美国哈佛大学化学和化学生物系博士后（R. H. Holm教授课题组）。现任南京大学化学化工学院、配位化学国家重点实验室教授、博士生导师。国家杰出青年基金获得者（2007年）；国家杰出青年基金获得者“分子及自旋体系中的量子调控”首席科学家（2007年）；教育部长江计划特聘教授。
Email: zuojl@nju.edu.cn
Tel: +86-25-89683893
主要从事光电功能配位化合物的合成、结构、成键和性质的基础研究。运用现代物理方法和理论，阐明光、电、磁功能配合物的微观结构和宏观性质。研究方向包括：（1）基于分子导体的多功能材料研究，包括磁性半导体和磁性导体等；（2）新型单分子和单链磁体的研究；（3）手性磁体和分子多铁体等多功能配合物的研究。已经在J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.和Inorg. Chem.等著名刊物发表SCI论文170余篇。多次在国内外重要会议上作大会或邀请报告。2004和2002年分获“国家自然科学奖”二等奖和“教育部提名国家科学技术奖自然科学奖”一等奖(光电功能配位化合物及其组装，均为第三完成人)。
1. Cai-Feng Wang, Jing-Lin Zuo, Bart M. Bartlett, You Song, Jeffrey R. Long and Xiao-Zeng You, “Symmetry-Based Magnetic Anisotropy in the Trigonal Bipyramidal Cluster [Tp2(Me3tacn)3Cu3Fe2(CN)6]4+”, J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, 7162.
2. Shi Wang, Jing-Lin Zuo, Song Gao, You Song, Hong-Cai Zhou, Yuan-Zhu Zhang and Xiao-Zeng You, “The Observation of Superparamagnetic Behavior in Molecular Nanowires”, J. Am. Chem. Soc., 2004, 126, 8900.
3. Yugen Zhang, Jing-Lin Zuo, Hong-Cai Zhou, R. H. Holm, “Rearrangement of Symmetrical Dicubane Clusters into Topological Analogues of the P Cluster of Nitrogenase: Nature's Choice?”, J. Am. Chem. Soc., 2002, 124, 14292.
4. Shi Wang, Jing-Lin Zuo, Hong-Cai Zhou, Hye Jin Choi, Yanxiong Ke, Jeffrey R. Long, and Xiao-Zeng You, “[(Tp)8(H2O)6CuII6FeIII8(CN)24]4+: A Cyano-Bridged Face-Centered Cubic Cluster with Single-Molecule-Magnet Behavior”, Angew. Chem. Int. Ed., 2004, 43, 5940.

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2019年7月1日上午，南京大学左景林教授在宁夏大学化学化工学院115报告厅作了题为“配位键与光电功能分子材料 ”的学术报告。化学化工学院相关科研人员聆听了本次讲座。


左景林教授介绍了其研究团队在自旋电子半导体材料和新型自修复材料等领域的最新研究进展，从实验室的基础研究、关键科学问题的解决以及新产品的应用等方面，详细阐述了新型光电磁功能材料的设计和制备过程，并与师生进行了互动交流，开阔了我院科研人员的学术视野，对我校相关学科的教学科研工作提供了帮助。


左景林教授现任配位化学国家重点实验室主任，中国化学会无机化学学科委员会主任。2000-2003年期间在德国慕尼黑工业大学（洪堡学者）、美国哈佛大学开展博士后工作。2007年获得国家杰出青年基金；历任国家重大科学研究计划项目、国家重点研发计划项目首席科学家（2007、2013和2018年）；2009年受聘教育部长江学者特聘教授（2009年）。主要从事光电功能配合物的合成、性质和应用研究。在J. Am. Chem. Soc.，Angew. Chem. Int. Ed.和Nat. Commun.等刊物发表SCI论文三百余篇。现任美国化学会ACS Omega副主编，《中国科学：化学》等杂志编委。2004和2002年分获“国家自然科学奖”二等奖和“教育部提名国家科学技术奖自然科学奖”一等奖(均为第三完成人)。

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锂硫电池（Li-S）因其高理论能量密度被认为是极有潜力的储能设备之一。然而，硫正极的低速反应动力学、可溶性多硫化物的穿梭效应以及锂金属负极的低可逆性等相关问题限制了Li-S电池的商业化。针对这一难题，化学化工学院左景林教授、金钟教授、马晶教授和袁帅教授合作，首次将路易斯酸金属簇和氧化还原活性的镍二硫烯单元构筑成稳定的金属有机框架材料（MOFs），为Li-S电池正极和负极主体材料提供了可调的平台。
        多功能MOFs不仅具有超高的比表面积和较大的孔隙率，更提供可定制的主客体交互平台，其中四价金属(Zr4+，Hf4+，Th4+等)和羧酸配体基MOFs因其优异的化学稳定性而受到特别关注。而氧化还原活性基元的引入，如四硫富瓦烯（TTF）和金属二硫烯等，可赋予MOFs材料更多的电学性能和催化活性。金属镍二硫烯（NiS4）单体作为TTF的一种无机类似物，其与六核金属簇（M = Zr, Hf, Th）结合后形成一系列同构MOFs。从拓扑上看，Zr6、Hf6、Th6簇可以简化为8-连接节点，NiS4或TTF可以简化为4-连接节点。它们组合形成具有4,6-连接scu拓扑结构的MOFs（图1）。

图1 氧化还原活性MOFs的设计示意图

       M-NiS4 MOF（M = Zr, Hf, Th）作为正极和负极宿主材料，同时克服了Li-S电池中S正极和Li负极面临的问题。高价金属位点和氧化还原活性NiS4单元的协同作用有效促进多硫化物在正极侧的吸附和快速电催化转化，同时引导Li在负极侧均匀成核和生长。基于S@Zr-NiS4复合S正极和Li@Zr-NiS4/Cu复合Li负极，所组装的Li-S电池在1.0 C下可提供高达1140.1 mAh g−1的初始容量，在800次循环后也能很好地保持928.9 mAh g−1的可逆放电容量。此外，电池在5.0 C也可维持804.2 mAh g−1的可逆容量，展现出优异的倍率性能。
       进一步进行密度泛函理论计算，研究Zr-NiS4和Zr-TTF体系中的硫还原途径。与Zr-TTF相比，多硫化物（LiPSs）中间体在Zr-NiS4上的结合自由能更强，表明Zr-NiS4具有优越的LiPSs锚定能力，这与实验结果一致。研究表明，引入NiS4单元可以显著提高电催化活性。
        本研究对氧化还原活性MOFs的模块化设计进行了探索，以同时应对高性能Li-S电池正极和负极宿主材料的挑战。观察到的协同效应为多功能配合物材料在Li-S电池的应用提供了新思路。
        相关研究成果以“All-Purpose Redox-Active Metal–Organic Frameworks as Both Cathodic and Anodic Host Materials for Advanced Lithium-Sulfur Batteries”为题发表在Matter期刊上， DOI:10.1016/j.matt.2024.04.039。博士生周啸成、王耀达和顾玉明博士为该论文共同第一作者。以上研究工作依托配位化学国家重点实验室、介观化学教育部重点实验室等科研平台的支持，并获得了国家自然科学基金、中央高校基本业务费、江苏省自然科学基金、江苏省碳达峰碳中和科技创新专项资金、南京市国际联合研发项目、苏州市姑苏领军人才计划等项目的资助。