张龙

个人简介 张龙，博士毕业于荷兰埃因霍芬理工大学。致力于开发和利用多尺度计算方法来理性地设计高效的能源转化和能源存储材料，并构建新能源材料基因工程数据库。通过基于密度泛函理论的第一性原理计算，分子动力学模拟，机器学习，微观动力学模拟，遗传算法和巨正则系综蒙特卡罗算法等方法来研究能源催化，燃料电池，量子输运，热电效应和材料的新奇物理特性等。近年来，在国际知名期刊发表SCI论文三十余篇，其中包括 Advanced Materials，Angewandte Chemie International Edition，ACS Catalysis，Journal of Catalysis，NPJ Computational Materials，The Journal of Physical Chemistry Letters，Small，Physical Review Applied，Physical Review B，Applied Physics Letters 等国际权威期刊。目前主持国家自然科学基金和湖南省自然科学基金各一项，并曾作为主要研究人员参与欧盟地平线计划 (Horizon 2020 project)。 课题组常年招收博士后2-3名和研究生3-5名，欢迎对计算物理，材料，化学或者对能源转化实验课题感兴趣的博士，研究生和本科生加入团队开展科学研究！（专业要求：理工科专业即可）联系方式（邮箱）：L.zhang@csu.edu.cn     代表性工作： 1) 通过开发和搭建基于第一性原理的团簇结构搜索算法，确定了一系列钯金属亚纳米团簇在二维材料表面的结构特征和物性，结合高通量计算揭示了团簇的电催化活性趋势及构效关系，为开发高效的亚纳米团簇催化剂提供了新思路。该研究成果发表在国际权威物理期刊 Applied Physics Letters，124，123903（2024)。 2) 通过构建基于第一性原理的遗传算法计算框架，该工作解析了过渡金属团簇在碳化氮表面的结构特征，揭示团簇催化剂的构效关系，并提出了高效的催化剂描述符，为理性地设计双功能团簇催化剂提供了新策略。研究成果发表在国际权威自然指数期刊The Journal of Physical Chemistry Letters,15,7, 2066-2074（2024)。 3) 通过开发和利用基于第一性原理的巨正则蒙特卡洛算法并结合微观动力学分析揭示了反应条件下氧化物负载双金属纳米团簇的催化特性及其表面的反应机理，为开发高性能的能源转化体系提供了新视野。研究成果发表美国物理学会期刊 Physical Review Applied, 20, 034051（2023)。 4) 将多尺度理论计算结合遗传算法和先进的微观动力学分析方法设计出了一种高效的铁和钛掺杂的钯基能源转化体系。并且，实验上验证了理论计算的预测结果。研究成果发表在ACS Catalysis, 11, 5614-5627（2021)。 5) 系统地研究了金属负载于SrTiO3钙钛矿催化材料的构效关系，通过基于第一性原理的微观动力学模拟揭示了能源转换在催化剂界面的机理，进而发现氟化钙钛矿表面能有效提高能源转换效率。该研究发表在Journal of Catalysis，391, 229-240（2020)。   6) 利用第一性原理计算结合微观动力学模拟等方法研究了三元催化反应在单原子合金表面的机理及催化性质，为理性地设计高效的单原子合金催化剂提供了视野。研究成果发表在催化顶级期刊 Journal of Catalysis, 363, 154-163（2018)。 7）将密度泛函理论计算和先进的电子结构分析方法结合起来揭示了燃料电池中高效乙醇氧化反应在单原子合金上的内在机理。从而为构建这类单原子合金纳米结构提供新策略。该工作发表在Advanced Materials, 200850, 1-9 （2021)。 大会报告： 1 Long Zhang, Ivo A. W. Filot，Emiel J. M. Hensen, “Functionalization of Ceria Surface by Fe Doping for Efficient Three-way catalysis”, 第十四届欧洲催化会议, 德国 亚琛, 2019-08-18~2019-08-23.  2. Long Zhang, Emiel J. M. Hensen, “Transition Metal Doping of Ceria Support for Highly Active Pd Catalysts for NO Reduction with CO”, 第二十六届北美催化会议, 美国 芝加哥, 2019-06-23~2019-06-28.  3. Long Zhang, Emiel J. M. Hensen, “Optimizing Ceria by Transition Metal Doping for Highly Active Pd Catalysts for NO + CO Reaction”, 第二十届荷兰催化会议, 荷兰 莱顿, 2019-03-04~2019-03-06 .  4. Long Zhang, Ivo A. W. Filot，Emiel J. M. Hensen, “Activity trends of Catalytic CO Oxidation of LaFeO3 Supported Rh, Pd, and Pt Single-atom Catalysts”, 荷兰计算和理论化学会议, 荷兰，阿姆斯特丹， 2019-04-06.  5. Long Zhang, Emiel J. M. Hensen, “Transition Metal Doping of Pd as Novel Catalysts for the NO + CO Reaction”,第十九届荷兰催化会议, 荷兰 莱顿， 2018-03-05~2018-03-07.  学术兼职 [1]   JCR二区国际期刊Frontiers in Physics特刊编辑 工作经历 [1]   2021.6-至今 中南大学物理学院  |  物理系  |  讲师 [2]   2020.7-2021.6 荷兰埃因霍芬理工大学  |  无机材料与催化研究所  |  研究员 [3]   2015.10-2016.2 新加坡南洋理工大学  |  材料科学与工程学院  |  访问学者 研究方向 [1]  能源转化和能源存储材料的理性设计及其多尺度计算 （燃料电池，单原子催化，纳米团簇催化等课题） [2]  第一性原理计算探究材料的新奇物理性质 （量子输运，热电效应，二维材料电子结构) [3]  高通量计算和机器学习应用于探索材料的物理化学性质 其他联系方式 [6]  邮箱： l.zhang@csu.edu.cn