郑兰荪院士是首批中美联合招收的化学类（CGP项目）研究生，1982－1986年在美国Rice大学参与了原子团簇科学的开拓性研究，1986年学成归国后，旋即回到母校工作。他充分发挥国外所学之长，立足国内条件，在国内率先开展了以激光产生和研究原子团簇的工作，从无到有地建立起了在国内有重要影响并得到国际同行重视的原子团簇科学研究基地，为推动这一前沿学科在国内的开展作出了积极的贡献。
郑兰荪教授的研究特点是善于创新研究方法；注重学科交叉，综合运用高新技术，不断拓展和深化研究领域；将实验与理论相结合，发现和总结基本规律。从1986年回国后，他已在J. Am. Chem. Soc.等刊物上发表了260多篇学术论文，相关的研究工作包括：（1）研制多台激光产生和原位研究原子团簇的大型装置，包括能同时记录正负离子质谱的飞行时间质谱仪、交叉离子－分子束串级质谱仪、激光离子源射频离子阱质谱仪、单一团簇离子的沉积装置等，通过碰撞诱导解离、离子选择囚禁、离子选择沉积等方式，结合理论计算，发现和研究了一系列新型团簇的结构特性和规律；（2）将激光、电弧等产生团簇的物理方法和溶液等化学合成的环境相结合，创建了液相电弧、激光溅射、辉光放电、微波等离子体、催化热解等多种合成方法，制备了一系列特殊构型的团簇及其相关纳米结构材料；（3）选择碳簇为切入点，精心设计一系列实验，深化了对碳及其他原子团簇形成过程的认识。如以仅含一个碳原子的氯仿为反应起始物，不仅合成C60等富勒烯，而且得到了一系列代表富勒烯形成过程中间产物的全氯代碳簇，由此揭示了氯原子存在下碳簇的生长过程；在激光蒸发石墨的实验中，独选单晶态石墨为样靶，发现C60的形成与石墨晶面的取向密切关联；通过分析实验记录的大量质谱，发现并总结了碳及其它原子团簇的统计分布规律，它能揭示团簇构型间的转化，将团簇统计分布与其形成动力学关联起来，在此基础上，建立了反映团簇形成机理的动力学方程，求解了形成分布函数，揭示了各种实验条件对形成反应的影响。
近期代表性论文：
1.
S.Y.Yang,
L.S.Long, R.B.Huang, L.S.Zheng*, [Zn-8(SiO4)(C8H4O4)(6)](n): the firstborn
of a metallosilicate-organic hybrid material family (C8H4O4 = isophthalate) Chem. Commun., 472(2002)
2.
H.Chen,
R.B.Huang, Z.X.Xie, L.H.Chen, L.S.Zheng*, Studies on carbon/sulfur cluster
anions produced by laser vaporization: Experiment (collision-induced dissociation)
and theory (ab initio calculation). II
C4Sm—(4£
m £10), J. Chem. Phys., 114(2), 812(2001)
3.
S.Y.Xie,
R.B.Huang, S.L.Deng, L.J.Yu, L.S.Zheng*, Synthesis, Separation, and Characterization
of Fullerenes and Their Chlorinated Fragments in the Glow Discharge Reaction
of Chloroform, J. Phys. Chem. B,
105(9), 1734(2001)
4.
H.Y.Wang,
R.B.Huang, H.Chen, M.H.Lin, L.S.Zheng*, Studies of Linear CnSe-
(1£n£11)
clusters produced from laser ablation: Collision-induced dissociation and
ab initio calculations, J. Phys. Chem. A, 105(19), 4653(2001)
5.
H.Chen,
R.B.Huang, Z.C.Tang, L.S.Zheng*, Single titanium crystals encapsulated in
carbon nanocages obtained by laser vaporization of sponge titanium in benzene
vapor, Appl. Phys. Lett. 77(1),
91(2000)
6.
S.Y.Xie,
R.B.Huang, J.Ding, L.J.Yu, L.S.Zheng*, Formation of buckminsterfullerene and
its perchlorinated fragments by laser ablation of perchloroacenaphthylene,
J. Phys. Chem. A, 104(31), 7161(2000)
7.
S.Y.Xie,
R.B.Huang, L.J.Yu, J.Ding, L.S.Zheng*, Microwave Synthesis of Fullerenes from
Chloroform. Appl. Phys. Lett.,
75(18), 2764(1999)
8.
Z.C.Tang,
R.B.Huang, W.J.Huang, L.S.Zheng*, Laser Productions of Fullerene Ions Promoted
by Additive Compounds in Carbon Targets. J.
Phys. Chem. A, 102, 9993(1998)
9.
S.Y.Xie,
R.B.Huang, L.H.Chen, W.J.Huang, L.S.Zheng, Glow Discharge Synthesis and Molecular
Structures of Perchlorofluoranthene and Other Perchlorinated Fragments of
Buchminsterfullerene, Chem. Commun.,
2045(1998)
10. R.B.Huang,
W.J.Huang, Y.H.Wang, Z.C.Tang, L.S.Zheng*, Preparation of Decachlorocorannulene
and Other Perchlorinated Fragments of Fullerenes by Electrical Discharge in
Liquid Chloroform, J. Am. Chem. Soc.,
119, 5954(1997)
 |
 |
 |