导师序言

位于元素周期表中的元素硼，其丰富的化学结构和多样的成键方式仅次于现已广泛应用的碳元素。我国硼资源丰富，硼及其化合物已经由原来的原料角色登上了材料工业的舞台，在国民经济各部门中有着广泛的应用，包括日用化工、冶金、国防、航空航天、医药等各大行业。

近来，硼团簇及其材料的研究越来越得到人们的重视。团簇的尺寸一般介于原子和宏观体系之间，因而表现出很多奇特的磁、电、光等性质，而硼以其优良的物理化学特性(低电子亲和能、高热稳定性、高拉伸强度等)成为理想的新型场发射阴极材料。同时，硼团簇一般具有良好的芳香性和周期性结构，为新型材料的设计提供了独特的思路，如硼墨烯从首次提出直至成功合成仅经历了两年时间，硼材料将具有十分广阔的发展空间和巨大的开发潜力。

该博士论文重点研究金属掺杂硼团簇及材料的有关性质。拟设计一系列不同金属掺杂的硼团簇进而将其扩展为新型金属硼材料，从电子结构和化学成键出发深入了解体系的稳定性和化学性能。硼材料本身具有耐热、高强度等优良特性，而过渡金属一般具有多个不成对d电子，化学反应中通过调控d电子数目可以实现金属的价态改变，可将金属与硼团簇结合从而提高材料的催化性能。不仅如此，将硼材料与稀土金属结合，则有望为构筑强磁性功能材料奠定基础。

该论文在金属掺杂硼团簇和硼材料研究方面开展了创造性的工作，是一篇优秀的博士论文，创新成果及主要价值包括： ①首次成功构筑了过渡金属掺杂硼纳米管状和平面状结构，丰富了硼团簇的结构多样性。②研究了双镧系元素掺杂硼团簇的几何和电子结构，特别对磁性质进行深入挖掘，在新型化学键的研究上取得了重要进展。③建立了气相化合物和固体材料在几何、电子结构和成键模式等方面的潜在联系，有望为新型材料的构建提供新的设计思路。

针对硼团簇及其材料的基础理论研究将有助于理解各类化合物的成键机理、物理化学性质，为新型优异二维材料的合理构建、性质调控提供理论依据。同时，通过不同类别金属掺杂调控，有助于实现稳定且具有优良性能的催化剂材料。但目前很大一部分研究工作仍处于理论预测阶段，如何通过实验验证仍面临巨大挑战，这也将是未来热点研究方向之一。

李隽

清华大学化学系