厦门大学化学化工学院谢兆雄

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谢兆雄，1968年出生，博士，厦门大学长江学者特聘教授、国家杰出青年基金获得者。1983年考入厦门大学化学系，1987年获厦门大学理学学士学位，1990年获厦门大学理学硕士学位，1995年获厦门大学理学博士学位。1997–1998年赴法国SACLAY研究中心和德国ULM大学做博士后，1998年底回到厦门大学工作，2002年晋升为教授。2010–2015年任固体表面物理化学国家重点实验室主任。2001年获中国高校自然科学奖二等奖一项，2004年获霍英东基金会高等院校青年教师基金，同年入选教育部首批新世纪优秀人才支持计划，2007年获国家杰出青年科学基金，获2010年度卢嘉锡教育基金会卢嘉锡优秀导师奖，2013年入选国家“万人计划”首批科技创新领军人才，2014年获聘长江学者特聘教授。主要从事的研究工作有：功能纳米晶体表面和界面结构的控制、固体表界面分子自组装及其原子分辨结构、扫描隧道显微镜探针诱导电极表面纳米区域反应等。主持了包括“973计划”项目课题、国家自然科学基金重点项目、国家杰出青年科学基金在内的多项研究课题。迄今已在包括Acc. Chem. Res.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.等国际学术刊物等上发表SCI论文200余篇，被他人引用6000余次，目前H-index为39。

谢兆雄

教授、博士生导师
电话：（0592）2180627 （实验室）
传真：（0592）2183047
电子邮箱：zxxie@xmu.edu.cn
个人网页：http://pcoss.org/zxxie

更新个人信息

个人简历：
博士（厦门大学，1995）
硕士（厦门大学，1990）
学士（厦门大学，1987）
博士后（法国Saclay研究中心）
先后获得霍英东基金会优秀青年教师基金、教育部新世纪人才、国家杰出青年科学基金、卢嘉锡基金会优秀导师奖、福建省教学名师、首批“万人计划”科技创新领军人才、教育部“长江学者”特聘教授等人才基金/称号。

研究兴趣：
表面与界面结构化学;功能纳米材料结构化学;功能晶体材料结构化学;新型传感器

近期主要代表论著：

1.  Qiaoli Chen, Yanyan Jia, ShuifenXie, Zhaoxiong Xie*, Well-faceted noble-metal nanocrystals with nonconvexpolyhedral shapes， Chem. Soc. Rev. 45, 3207-3220 (2016)

2.  Qiaoli Chen, Yanan Yang, ZhenmingCao, Qin Kuang*, Guifen Du, Yaqi Jiang, Zhaoxiong Xie*, Lansun Zheng, ExcavatedCubic Platinum–Tin Alloy Nanocrystals Constructed from Ultrathin Nanosheetswith Enhanced Electrocatalytic Activity. Angew. Chem. Int. Ed. 128, 9167-9171(2016)

3.  Jiawei Zhang, Qin Kuang*, YaqiJiang, Zhaoxiong Xie*，Engineering high-energy surfaces of noble metal nanocrystals withenhanced catalytic performances， Nano Today, 11, 661-677 (2016)

4.  Yanyan Jia, Yaqi Jiang,* JiaweiZhang, Lei Zhang, Qiaoli Chen, Zhaoxiong Xie,* and Lansun Zheng, UniqueExcavated Rhombic Dodecahedral PtCu3 Alloy Nanocrystals Constructed withUltrathin Nanosheets of High-Energy {110} Facets, J. Am. Chem. Soc., 136,3748–3751 (2014)

5.  Qin Kuang, Xue Wang, ZhiyuanJiang, Zhaoxiong Xie,* and Lansun Zheng, High-Energy-Surface Engineered MetalOxide Micro- and Nanocrystallites and Their Applications, Acc. Chem. Res., 47,308–318 (2014)

6.  Hai-xin Lin, Zhi-chao Lei,Zhi-yuan Jiang, Chang-ping Hou, De-yu Liu, Min-min Xu, Zhong-qun Tian* andZhao-xiong Xie*, Supersaturation dependent surface structure evolution: fromionic, molecular to metallic micro-/nano- crystals, J. Am. Chem. Soc., 135,9311-9314 (2013)

7.    J.T. Wu, Z. Shi, J.Xu, N. Li, Z.B. Zheng, H. Geng, Z.X. Xie,* L.S. Zheng, Synthesis and roomtemperature four-state memory prototype of Sr3Co2Fe24O41 multiferroics, Appl.Phys. Lett. 100, 122903 (2012)

8.    L. Zhang, J.W. Zhang,Q. Kuang,* S.F. Xie, Z.Y. Jiang, Z.X. Xie* and L.S. Zheng, Cu2+ AssistedSynthesis of Hexoctahedral Au-Pd Alloy Nanocrystals with High-index Facets, J.Am. Chem. Soc. 133, 17114(2011)

9.    X.M. Chen, G.H. Wu,J.M. Chen, X. Chen*, Z.X. Xie*, X.R. Wang, Synthesis of “Clean” andWell-Dispersive Pd Nanoparticles with Excellent Electrocatalytic Property onGraphene Oxide, J. Am. Chem. Soc. 133, 3693-3695 (2011)

10.  Z.Y. Jiang, Q. Kuang, Z.X. Xie,*L.S. Zheng, Syntheses and Properties of Micro/ Nanostructured Crystallites withHigh-Energy Surfaces,(Feature Article) Adv. Funct. Mat., 20, 3634 (2010).

11.  X.G. Han, M.S. Jin, S.F.Xie, Q. Kuang,* Z.Y. Jiang, Y.Q. Jiang, Z.X. Xie,* L.S. Zheng, Synthesis of TinDioxide Octahedral Nanoparticles with Exposed High-Energy {221} Facets andEnhanced Gas-Sensing Properties, Angew. Chem. Int. Ed., 48, 9180 (2009).

12.  X.G. Han, Q. Kuang,* M.S. Jin,Z.X. Xie,* L.S. Zheng, Synthesis of Titania Nanosheets with a Large Percentageof Exposed (001) Facets and Related Photocatalytic Properties, J. Am. Chem.Soc., 131, 3152 (2009).

13.  Y.Y. Ma, Q. Kuang*, Z.Y. Jiang,Z.X. Xie*, R.B. Huang, L.S. Zheng, Synthesis of Trisoctahedral GoldNanocrystals with Exposed High-Index Facets via a Facile Chemical Method,Angew. Chem., 47, 8901 (2008).

14.  F.R. Fan, D.Y. Liu, Y.F. Wu, S.D., Z.X. Xie*, Z.Y. Jiang, Z.Q.Tian*, Epitaxial growth of heterogeneous metalnanocrystals: From gold nano-octahedra to palladium and silver nanocubes, J.Am. Chem. Soc., 130, 6949 (2008).

15.  T. Xu, M.S. Jin, Z.X. Xie*, Z.Y.Jiang, Q. Kuang, H.F. Wu, R.B. Huang, L.S. Zheng,Tensions at liquid interfaces:A general filter for the separation of micro-/nano- particles, Langmuir, 24,2281 (2008).

16.  Q.Kuang, C. Lao, Z.L. Wang*, Z.X.Xie*, L.S. Zheng, High-sensitivity Humidity Sensor Based on Single SnO2Nanowire, J. Am. Chem. Soc., 129, 6070 (2007).

17.  Q. Kuang, Z.Y. Jiang, Z.X. Xie*,X.H. Zhang, S.C. Lin, Z.W. Lin, S.Y. Xie, R.B. Huang, L.S. Zheng, Tailoring theOptical Property by a Three-dimensionally Epitaxial Heterostructure: A Case ofZnO/SnO2, J. Am. Chem. Soc., 127,11777 (2005).

18.  X. Zhou, Z.X. Xie*, Z.Y. Jiang,Q. Kuang, S.H. Zhang, T. Xu, R.B. Huang, L.S. Zheng, Formation of ZnO HexagonalMicro-Pyramids: A Successful Control of the Exposed Polar Surfaces with theAssistance of an Ionic Liquid, Chem. Comm., 5572 (2005).

19.  Z.Y. Jiang, Z.X. Xie*, X.H.Zhang, S.C. Lin, T. Xu, S.Y. Xie, R.B. Huang, L.S. Zheng, Synthesis ofSingle-crystalline ZnO Polyhedral Submicrometer Hollow Beads by Laser-assistedGrowth Using Ethanol Droplets as Soft Template, Adv. Mat., 16, 904 (2004).

20.  H.M. Zhang, Z.X. Xie*, B.W. Mao,X. Xu, Self-Assembly of Normal Alkanes on the Au(111) Surfaces, Chem. Euro. J.10,1415 (2004).

21.  Z.X. Xie, Y. Uematsu, X. Lu andK. Tanaka, Dissociation Mechanism of Methanol on a Si(111)-(7x7) SurfaceStudied by the Scanning Tunneling Micro-scopy, Phys. Rev. B, 66, 125306 (2002).

22.  Z.X. Xie, D.M. Kolb, SpatiallyConfined Copper Dissolution by an STM tip, A New Type of ElectrochemicalReaction, J. Electroanal. Chem., 481, 177 (2000).

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谢兆雄&匡勤Accounts Chem. Res.综述：理性设计微晶和纳米晶的表面结构

厦门大学谢兆雄和匡勤课题组首先简要介绍晶体生长的基本原理，从理论的角度强调了生长单元过饱和度对微/纳米晶表面结构的控制作用。然后，从生长基元过饱和度调控的方面，着重阐述溶剂、添加剂、反应速率以及过电势等因素在微晶和纳米晶的表面结构的关键作用。最后，讨论了在晶体生长动力学中过饱和度的作用，以及在高过饱和度下球形微/纳米晶的形成过程。过饱和的作用可为合理设计合成裸露不同表面结构的微/纳米晶给予提供一条行之有效的策略。

Zhang J, Li H, Kuang Q, et al. Toward Rationally Designing Surface Structures of Micro- and Nanocrystallites: Role ofSupersaturation[J]. Accounts of Chemical Research, 2018.

DOI: 10.1021/acs.accounts.8b00344

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30346701

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热力学亚稳态纳米晶的形成机制与可控合成—化学势的作用
批准号        21931009       
项目负责人        谢兆雄       
依托单位        厦门大学
资助金额        300.00万元       
项目类别        重点项目       
研究期限        2020 年 01 月 01 日 至2024 年 12 月 31 日

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近日，我院谢兆雄教授和匡勤教授课题组在厘清晶体生长过程中决定亚稳态纳米晶结构的关键因素取得重要进展，相关研究结果以“Tailoring the Chemical Potential of Crystal Growth Units to Tune the Bulk Structure of Nanocrystals”为题发表于Small Methods (DOI: 10.1002/smtd.202000447)。
        在固体纳米晶领域，除热力学稳定态外，还存在多种形式的热力学亚稳态（如高表面能晶面裸露的纳米晶、不同晶相纳米晶、孪晶纳米晶）。迄今，热力学亚稳态的无机纳米晶大都是在实验过程中偶然发现或者通过试错的方式合成得到的。尽管已经有一些规律性的总结，人们对亚稳态纳米晶的生长机制仍然缺乏足够深入的了解。

        在前期研究中，谢兆雄教授课题组在国际上首次从最基本理论出发，dG = mldnl + mcdnc + sdS = 0，推导发现在理想体系晶体生长过程中，纳米晶裸露晶面的表面能（sdS）与其晶体生长基元的过饱和度（ml-mc）相关，并经系列实验验证了该调控原理的普适性（J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 931；Sci. China Mater. 2015, 58, 281; Acc. Chem. Res. 2018, 51, 2880）。
        前期研究仅涉及特定体相结构的纳米晶的生长，即mc为常数。在本研究中，谢兆雄教授课题组提出：结晶成核阶段的产物可能出现的不同体相结构纳米晶，这意味着存在不同的mc；因此，可以推断生长基元的化学势（ml）除了可以调节产物的表面结构（表面能）外，也可以调节产物的体相结构，尤其是在成核阶段。为此，该课题组通过简单改变反应容器材质（憎水的聚四氟乙烯和亲水的玻璃）来调控晶体成核临界过饱和度，成功实现对Pt和Pd纳米晶产物从五重孪晶二十面体到单晶立方体或八面体的转变。研究结果表明，高化学势的生长基元在成核阶段可以产生高化学势的晶核。该研究厘清了晶体生长过程中决定亚稳态纳米晶结构的关键因素，不仅完善相关晶体生长理论，还可以指导合成具有不同热力学亚稳态的纳米晶。
该项研究是在谢兆雄教授与匡勤教授的共同指导下完成的，第一作者为我院已毕业博士生张嘉伟，已毕业硕士生杜桂芬、博士生李慧齐等参与了研究。该工作得到了科技部重点研发计划项目（2017YFA0206500和2017YFA0206801）以及国家自然科学基金委重点项目（21931009）、创新研究群体项目（21721001）以及面上项目（21773190和21671163）的经费支持。
        论文链接：https://doi.org/10.1002/smtd.202000447

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在固体纳米晶领域，除热力学稳定态外，还存在多种形式的、且常常具有更加优异物理化学性能的热力学亚稳态（如高表面能晶面裸露的纳米晶、不同晶相纳米晶、孪晶纳米晶）。遗憾的是，目前为止，这些热力学亚稳态的无机纳米晶大都是在实验过程中偶然发现或者通过试错的方式合成得到的。尽管已经有一些基于表观实验现象的规律性的总结，但人们对亚稳态纳米晶的生长机制仍然缺乏足够深入的了解。针对这一难题，近日，厦门大学化学化工学院谢兆雄教授和匡勤教授课题组在厘清晶体生长过程中决定亚稳态纳米晶结构的关键因素取得重要进展。相关研究结果以“Tailoring the Chemical Potential of Crystal Growth Units to Tune the Bulk Structure of Nanocrystals”为题发表于Small Methods (DOI: 10.1002/smtd.202000447)。

       大约100年前，随着Gibbs–Thomson公式（Δμ=2sυ/γ）的提出，人们可以从中得知生长基元过饱和度（Δμ）于晶粒尺寸（γ）的关系。事实上，这一公式实际反映的是生长基元（即溶质）与新形成的固体相之间在理想状态（恒温恒压）下的能量转移。重新梳理理想状态下结晶过程的Gibbs自由能变化dG = mldnl + mcdnc + sdS = 0，我们可以看到，当只有一种特定体相结构的纳米晶形成时，即mc为常数，具有高化学势的溶质（mldnl）可以将其过剩能量转移到新形成的晶体的表面能上（sdS）。基于此，我们曾提出通过调节晶体生长基元的过饱和度（ml–mc）来调控所形成纳米晶的表面能（sdS），即高的生长基元过饱和度可以诱导具有高表面能晶面裸露的纳米晶的形成，并在一系列实验中验证了该策略的普适性。
       在前期的研究中，仅涉及特定体相结构的纳米晶的生长（mc为常数）。在本研究中，谢兆雄教授课题组进一步提出，产物中可能出现的不同体相结构的亚稳态纳米晶意味着结晶成核阶段的晶核具有不同的mc。因此，可以推断生长基元的化学势（ml）除了可以调节产物的表面结构（表面能）外，也可以调节产物的体相结构，尤其是在成核阶段。为此，该课题组通过简单改变反应容器材质（憎水的聚四氟乙烯和亲水的玻璃）来调控晶体成核临界化学势，成功可实现对Pt和Pd纳米晶产物从五重孪晶二十面体到单晶立方体或八面体的转变。研究结果表明，高化学势的生长基元在成核阶段倾向于产生高化学势的晶核。 该研究厘清了晶体生长过程中决定亚稳态纳米晶结构的关键因素，不仅完善纳米晶在非热力学平衡态下的生长理论，还可以用来指导具有不同热力学亚稳态的纳米晶的可控合成。厦门大学张嘉伟博士为文章第一作者。研究工作得到了科技部重点研发计划项目以及国家自然科学基金委重点项目、创新群体项目以及面上项目的经费支持。

jinlierwei

近日，福建省人民政府发布了《福建省人民政府关于2021年度省科学技术奖励的决定》，我院谢兆雄教授等完成的“热力学亚稳态纳米晶的形成机制与可控合成”荣获福建自然科学奖一等奖
获奖成果简介
一、热力学亚稳态纳米晶的形成机制与可控合成
获奖名称：2021年度福建自然科学奖一等奖
主要完成人：谢兆雄、匡勤、林海昕、蒋亚琪、郑兰荪


项目简介：
项目以具有重要应用前景的贵金属和金属氧化物为主要研究对象，发展纳米晶亚稳态的可控合成新理论、新方法，实现多种纳米晶体亚稳态的精准构筑，系统考察了纳米晶热力学亚稳态结构与相关物理化学性质的构效关系，并探索其在（光）催化、电化学、传感等实用体系中的应用。该项目成果将对相关材料的设计和应用提供重要理论指导。
该项研究自2005年启动以来，在包括J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Nat. Commun.、China Sci. Mater.等国内外高水平学术期刊上发表研究论文140余篇，应邀在Acc. Chem. Res.、Chem. Soc. Rev.等著名综述期刊撰写论文7篇，论文总引达11000多次。相关理论将为燃料电池电催化剂、光催化材料的设计应用提供重要理论指导。项目培养的博士生3人入选国家高层次青年人才计划，项目第一完成人2018-2020年连续3年入选科睿唯安全球“高被引科学家”名单，形成重要影响力。

mipang

日前，中国化学会公布2022年度中国化学会会士当选名单，我院谢兆雄教授入选。加上此前已经入选的黄本立、郑兰荪、田中群、孙世刚、谢素原、王野、黄培强、江云宝、郑南峰九位教授，目前我院已有十位教授入选中国化学会会士。此外，我院讲座教授夏海平也在本次入选名单之列。
          2019年，中国化学会首次设立会士制度，旨在鼓励本会会员不断攀登科学技术高峰，促进我国化学事业发展。中国化学会会士是根据《中国化学会会士条例》，经中国化学会会士提名、会士工作委员会审议、常务理事会投票等程序选举产生，是中国化学会会员的最高学术称号。截至目前，中国化学会会士共有233位。