周宝晶副教授
硕士生导师




目前就职： 化工学院
导师类型/类别： 校内硕士生导师
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个人信息
指导学科
社会、学会及学术
出版专著和教材
科研创新
教学活动
发表论文
指导学生情况
其他信息
获奖、荣誉称号



教育经历
1999-2004物理化学博士加州大学-洛杉矶分校，化学&生物化学系
导师：Emily A. Carter[1]教授— 发展无轨道电子密度泛函理论方法
1993-1998化学物理学士中国科学技术大学，化学物理系
导师：辛厚文教授— 非线性化学反应体系动力学行为

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[1]美国科学院院士，UCLA副校长，普林斯顿大学机械航天工程系，化学系，化学工程系教授



工作经历
2011.10-至今南京理工大学，化工学院，副教授
2011.01-06布兰登大学（加拿大），化学系，助理教授
2009.09-2010.12卡尔加里大学（加拿大），化学系，博士后研究员
导师：Dennis R. Salahub[2]教授、Sergei Noskov教授：计算机辅助催化材料设计
2007.03-2009.08密苏里大学-圣路易斯分校，化学&生物化学系，博士后研究员
导师：Chung F. Wong教授：计算生物化学
2005.02-2007.02英属哥伦比亚大学（加拿大），化学系，博士后研究员
导师：王焰（Yan A. Wang）教授：发展无轨道密度泛函理论方法

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[2]加拿大皇家科学院院士，卡尔加里大学副校长(2002-2006)




指导学科
学科专业(主) 070304|物理化学
0817化学工程与技术
招生类别 硕士 所在学院 化工学院
研究方向 研究领域为理论与计算化学/分子模拟。
主要研究方向:
1.生物/药物计算化学；
2.复杂有机合成反应机理的多尺度分子模拟；
3.计算材料化学；
4.理论方法发展。
具体研究领域:
(a) 应用研究
1.主客体超分子（如环糊精）复合机理的分子模拟；
2.复杂有机合成反应机理的多尺度分子模拟（如HMX合成反应机理计算）；
3.纳米材料性能的理论计算（如Mo2C催化苯分子的氢化）；
4.光能转换高分子电子结构的理论计算（如太阳能应用的新型非富勒烯受体）；
5.金属氧化物铝热反应的Reaxff反应力场计算；
6.纤维素水溶液的分子动力学模拟；
7.有机分子络合金属离子的结构与光谱计算（如罗丹明分子）。
(b) 理论方法/算法发展
1.预测主客体超分子体系复合自由能的MD/QM/CSM算法发展；
2. 基于杂化Gaussian电子密度模型的可变原子半径方法；
3.无轨道电子密度泛函理论方法发展。




社会、学会及学术兼职
2015年受J. Phys. Chem.杂志主编邀请为该杂志审稿。
2015年受J. of Theor. Comput. Chem.杂志主编邀请为该杂志审稿。



出版专著和教材
1. X. Liu X.,B. Zhou, F. Ahmed, A. Tkalych, A. Miyamoto and D. R. Salahub, “Multiscale Modelling of in-situ Oil Sands Upgrading with Molybdenum Carbide Nanoparticles”, ? Quantum Modeling of Complex Molecular Systems ?, Springer, 2015.



科研创新
I.将计算和实验研究结合起来
实验为计算提供素材，计算为实验提供理论指导；
II.计算方法/算法发展
1.预测主客体超分子体系复合机理的MD/QM/CSM方法；
2.基于Gaussian电子密度模型的可变原子半径方法；
3.用于凝聚态体系的无轨道电子密度泛函理论方法；


科研项目
作为负责人承担的科研项目：
1. 南京理工大学科本科生科研训练(国家级项目)、环糊精拆分手性药物分子的机理的理论研究、2015/01-2016/12、2万元、主持、结题。
2. 教育部第 47 批留学回国人员科研启动基金、Gaussian电子密度模型的方法发展及应用、2014/01-2015/12、3.5万元、结题。
3.教育部自主科研专项、环糊精复合机理的理论研究、2015/01-2016/12、8万、主持、结题。
4. 工信部自主科研专项、水相中硫代Michael加成反应的多尺度分子模拟、2015/10-2016/12、12万元、主持、结题。
参与其它科研项目：
1.2018-2021 参与国家自然科学基金项目一项；
2.2021-2024 参与国家自然科学基金项目一项。



教学活动
1.中文教学
1. 2012-至今 南京理工大学,本科生专业基础课《无机化学》.
2. 2013 南京理工大学,本科生课程《分子模拟原理及应用》.
3. 2012-2013南京理工大学,研究生课程《群论及其在化学中的应用》.
2.全英文教学
1. 2015-至今 南京理工大学,本科国际生专业基础课《无机化学》.
2. 2013, 南京理工大学本科生课程《Biogeochemical Cycles》. .
3. 2011, 加拿大，布兰顿大学, 本科生课程《物理化学实验》.
4. 2011, 加拿大，布兰顿大学, 本科生课程《大学化学》.
5.2011, 加拿大，布兰顿大学, 本科生课程《物理化学》.
6. 2010, 加拿大，卡尔加里大学, 本科生课程《结构化学：量子力学及群论》
3.全英文助教
2002 加州大学，洛杉矶分校，研究生课程《量子力学》.



发表论文
课题组在两个理论方法/算法发展上取得一定的突破：1.预测主客体分子包合自由能的MD/QM/CSM方法；2.应用于连续介质溶剂模型的HGM可变原子半径方法。
近年代表性文章：
（a）理论方法/算法发展
1.Exploring host-guest binding mechanisms by a molecular dynamics/quantum mechanics/continuum solvent model approach, R. Ye, X. Nie, Y. Zhou, C. F. Wong, X. Gong, W. Jiang, W. Tang, Y. A. Wang, T. Heine,B. Zhou^?, (通讯作者),Chem. Phys. Lett.,648, 170-177 (2016).
2. Variable van der Waals Radii Derived from a Hybrid Gaussian Charge Distribution Model for Continuum-Solvent Electrostatics Calculation, R. Ye, X. Nie, C. F. Wong, X. Gong, Y. A. Wang, T. Heine,B. Zhou*, (通讯作者),Zeitschrift für Physikalische Chemie,230, 681-701(2016).
（b）理论应用研究
1. Hf-MOF catalyzed Meerwein? Ponndorf? Verley (MPV) reduction reaction: Insight into reaction mechanism, Y. Lin, Q. Bu, J. Xu, X. Liu, X. Zhang, G. Lu*,B. Zhou^?(通讯作者),Molecular Catalysis,502, 111405 (2021).
2. TD-DFT benchmark for UV-visible spectra of fused-ring electron acceptors using global and range-separated hybrids, A. Ali, M. I., Z. Zhang, J. Cao, R. Geng,B. Zhou^?(通讯作者), W. Tang*,Phys. Chem. Chem. Phys.,22, 7864-7874 (2020).
3. A DFT study on the mechanism of Rhodium-Catalyzed Regioselective Hydrothiolation of the Allyl Amine, L. Feng, G. Lu*,B. Zhou^?(通讯作者),Molecular Catalysis,468, 62-74, (2019).
4. A Concerted Addition Mechanism in [Hmim]Br-Triggered Thiol-Ene Reactions: A Typical “Ionic Liquid Effect” Revealed by DFT and Experimental Studies, L. Feng, R. Ye, G. Lu*,B. Zhou^?(通讯作者),New Journal of Chemistry, accepted, (2019).
5. Microencapsulation thermodynamics of methylated β-cyclodextrins with bile salt: enthalpy, entropy, and solvent effect，P. Dang, R. Ye, F. Meng, Y. Han, Y. Zhou, X. Gong,B. Zhou?, (通讯作者),J. Incl. Phenom. Macrocycl. Chem.,88, 181–189 (2017).
（c）理论与实验合作
1. In situ no-slot joint integration of half C(CN)3cocatalyst into g-C3-N4scaffold: An absolute metal-free in-plane heterosystem for efficient and selective photoconversion of CO2into CO, Y. Yang*, Z. Tang,B. Zhou, Y. Zhou*, et al,Applied Catalysis B: Environmental,264, 118470 (2020).
2. A combined experimental and DFT mechanistic study for the unexpected nitrosolysis of N-hydroxymethyldialkylamines in fuming nitric acid, Y. Zhang, J. Luo*,B. Zhou^?et al, (通讯作者),RSC Adv.,8, 19310-19316 (2019).
3. Binary hole transport materials blending to linearly tune HOMO level for high efficiency and stable perovskite solar cells, X. Yin, W. Tang, Y. Yan,B. Zhou, et al.,Nano Energy,51, 680-687 (2018).
4. Fluorescence quenching based alkaline phosphatase activity detection, Y. Mei, Q. Hu,B. Zhou, J. Kong, et al.,TALANTA,176, 52-58 (2018).
5. Metal-to-ligand charge-transfer-based visual detection of alkaline phosphatase activity, M. He, Q. Hu,B. Zhou, J. Kong, X. Zhang,Anal. Sci.,34, 341-347, (2018).
6. One-step facile synthesis of a simple carbazole-cored hole transport material for high-performance perovskite solar cells, X. Yin, W. Tang, Y. Yan, B. Zhou, et al., Nano Energy,40, 163-169 (2017).
7. Facile preparation and the stepwise formation mechanistic investigation of gram-scale nitrogen-doped graphene quantum dots, R. Tian, W. Jiang*,B. Zhou, et al.,J. Mater. Chem.C5, 9174-9180 (2017).
8. Synthesis and evaluation of a new furfuran-based rhodamine B fluorescent chemosensor for selective detection of Fe³⁺and its application in living-cell imaging, T. Zhou,B. Zhou, X. Bao, et al.,Sensor. Actuat. B-Chem.253, 292-301 (2017).
9. Synthesis and evaluation of a new fluorescein and rhodamine B-based chemosensor for highly sensitive and selective detection of cysteine over other amino acids and its application in living cell imaging, H. Chen,B. Zhou, X. Bao, et al.,Sensor. Actuat. B-Chem.251, 481-489 (2017).
10. Organocatalyzed and Mechanochemical-solvent free synthesis of novel and functionalized biphenyl substituted Thiazolidinones as potent Tyrosinase inhibitors: SAR and molecular modelling studies, S. Mutahir, M. A. Khan, I. U. Khan, M. Yar, M. Ashraf, S. Tariq, R. Ye,B. Zhou^?, (通讯作者),European Journal of Medicinal Chemistry,134, 406-414 (2017).
11. Facile colorimetric assay of alkaline phosphatase activity using Fe(II)-phenanthroline reporter, Q. Hu,B. Zhou(共第一作者), P. Dang, L. Li, J. Kong, X. Zhang,Analytica Chimica Acta950, 170-177 (2017).
12. Acceptor manipulation of bisalkylthiothienyl benzo[1,2-b:4,5-b']dithiophene core-structured oligomers for efficient organic photovoltaics, X. Yin, Q. An, J. Yu, Z. Xu, P. Deng, Y.,B. Zhou, F. Zhang, W. Tang,Dyes and Pigments140, 512-519 (2017).
13. Effect of bisalkylthio side chains onbenzo[1,2-b:4,5-b'] dithiophene-based polymers for organic solar cells, P. Deng, J. Yu, X. Yin, Y. Geng,B. Zhou, F. Zhang, W. Tang,Dyes and Pigments138, 47-55 (2017).
14. Bisalkylthio side chain manipulation on two-dimensional benzo[1,2-b:4,5-b']dithiophene copolymers with deep HOMO levels for efficient organic photovoltaics, J. Yu, X. Yin, Z. Xu, P. Deng, Y. Han,B. Zhou, W. Tang,Dyes and Pigments136, 312-320 (2017).
15. Synthesis and evaluation of a novel rhodamine B-based 'off-on' fluorescent chemosensor for the selective determination of Fe³⁺ions, H. Chen, X. Bao, H. Shu,B. Zhou, R. Ye, J. Zhu,Sensor. Actuat. B-Chem.242, 921-931 (2017).
16. Synthesis and evaluation of a novel fluorescent chemosensor for glutathione based on a rhodamine B and N-[4-(carbonyl) phenyl] maleimide conjugate and its application in living cell imaging, H. Shu, X. Wu,B. Zhou, Y. Han, M. Jin, J. Zhu, X. Bao,Dyes and Pigments136, 535-542 (2017).
17. Turn-On Colorimetric Platform for Dual Activity Detection of Acid and Alkaline Phosphatase in Human Whole Blood, Q. Hu,B. Zhou(共第一作者), F. Li, J. Kong, X. Zhang,Chem. Asian J.11, 3040-3045 (2016).
18. Facile sulfa-Michael reactions with sodium arylsulfinates in water: the promotion of water on the reaction, G Lu, C Cai, R Ye,B.Zhou* (通讯作者),ACS Sustainable Chemistry & Engineering4, 1804-1809 (2016).
（d）学术专著
1.X. Liu X.,B. Zhou, F. Ahmed, A. Tkalych, A. Miyamoto and D. R. Salahub, “Multiscale Modelling of in-situ Oil Sands Upgrading with Molybdenum Carbide Nanoparticles”, ? Quantum Modeling of Complex Molecular Systems ?, Springer, 2015.



指导学生情况
欢迎物理化学和化学工程与技术专业的研究生加入课题组攻读硕士或博士学位！有充分的项目提供新研究生。
目前课题组有在读研究生 8名（包含合作指导研究生3名）。已毕业研究生6名。
鼓励学生每年参加 1-2 次全国性学术会议和一次国际学术会议。
鼓励学生提高综合素质，文理并重。强调学习能力，实践能力，自我管理能力以及将知识转化为价值的能力培养。

课题组计算资源充分： 拥有高性能服务器多台并享有化工学院高性能服务器集群的使用权。课题组还租用云计算中心的服务器使用。软件方面，课题组有G09、 Amber12、CHARMM、Materials Studio等专业计算软的使用权。此外，我们也使用一些发展较为成熟的开源免费计算化学软件，如Lammps和ORCA等。




其他信息





获奖、荣誉称号
2013，2014年获南京理工大学全英文授课竞赛一等奖（无机化学）；
2017年江苏省大学生创新创业优秀成果“优秀论文”指导教师。