黃博文，男，博士，湖南大學材料科學與工程學院助理教授、碩士生導師。
基本介紹
- 中文名：黃博文
- 畢業院校：普瓦提埃大學
- 學位/學歷：博士
- 專業方向：材料科學與工程學
- 任職院校：湖南大學
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人物經歷
教育經歷
2014-2018： 博士 普瓦提埃大學 (Université de Poitiers) 理論，分析化學
2011-2014： 碩士 北京航空航天大學計算材料學
2007-2011： 學士 遼寧大學 套用物理
工作經歷
2018.05 - 至今： 湖南大學，材料科學與工程學院，助理教授
研究領域
1. 利用晶體結構預測方法和密度泛函理論，對材料在常壓和高壓下的穩定結構進行預測分析。
2. 材料在極端環境下力學性質與服役性能的分子動力學研究。
研究概況
鹼金屬二氧化碳高壓下聚合物預測與分析
我們利用電正性的鹼金屬元素與不飽和氣體CO2混合，藉助壓力的誘導作用來達到穩定二氧化碳聚合物的目的。具體通過晶體結構預測方法結合自行開發的碳氧網路篩選模組，首先對Li-CO2二元體系在0至100 GPa下穩定結構進行搜尋。研究發現，包括含1,4-二氧六環的一維原子鏈的P2/c LiCO2在內的幾種新相能夠在高壓下穩定；預測出新型鋰電池材料P21/c LiCO2和Pnma Li2CO2相；提出由低壓相的草酸鋰（P21/c LiCO2）到高壓相P2/c LiCO2的具體相變轉變路徑；建立起Li-CO2二元壓力相圖。（J.Am.Chem.Soc.,2018,140,413）（JACS Spotlight 亮點報導）
金屬氮化物高能量密度材料的結構預測與物性分析
利用晶體結構搜尋方法成功預測鋇-氮二元化合物在高壓下的穩定結構，總共發現13個組分24個穩定化合物隨著壓力增大趨於穩定，包括零維氮分子到三維氮網路。其中R-3m Ba2N、P63/mcm Ba3N和C2/m Ba3N2為電子鹽結構，因其較低的功函式，在催化領域具有重要作用。通過對能量密度和爆轟速率等性質的計算和穩定性分析，發現含有五唑陰離子（N5-）的BaN10富氮結構可作為常溫常壓條件下穩定的高能量密度材料。（Chem. Mater., 2018, 30,7623）
在鎂-氮二元相中，預測出含有單雙鍵混合一維無限長原子鏈的Cmmm MgN4相具有高能量密度材料特徵，且在壓力超過45 GPa後成為全局穩定結構。該結構在常壓下也具備晶格動力學穩定性，當溫度載入到900 K時氮原子鏈依舊能夠保持其化學鍵不破裂，其能量密度為2.44 kJ/g，爆炸速率為11.5 km/s是傳統TNT炸藥的兩倍，且穩定壓力遠低於純氮聚合物（cg-N）（J.Phys.Chem.C,2017,121,11037）
材料在極端環境下力學性質與服役性能的分子動力學研究 （TBC）
極端條件材料模擬研究中心(本人所在團隊)
本中心由胡望宇教授等組建，涉及材料、物理、信息、人工智慧等前沿學科，長期致力於先進能源材料的研究。本中心聚焦於：
- 先進裂變堆和未來聚變堆先進核能系統中的基礎科學和關鍵技術問題
- 先進武器系統中關鍵部位材料在動態載荷下的回響行為
- 新型高能量密度電池核心材料的設計與性能預測
- 材料基因工程
本中心與美國密西根大學、普度大學、中國科學院（電漿所，近代物理所等）、中國工程物理研究院、中國原子能科學研究院、北京大學、天津大學等國內外知名研究機構密切合作，建立了研究生聯合培養機制。
畢業生就職於IT行業、科研院所、高等院校等。
學術成果
[1] Huang B, Frapper G, Barium-Nitrogen Phases Under Pressure: Emergence of Structural Diversity and Nitrogen-Rich Compounds, Chem. Mater. 2018, 30:7623.
[2] Huang B, Frapper G, Pressure-induced polymerization of CO2 in lithium-carbon dioxide phases , J. Am. Chem. Soc., 2018, 140: 413
[3] Angot E, Huang B, Levelut C, Le Parc R, Hermet P, Pereira A S, Aquilanti G, Frapper G, Cambon O, Haines J, Experimental a nd first-principles calculation study of the pressure-induced transitions to ametastable phase in GaPO4 a nd in the solid solution AlPO4-GaPO4”, Phys. Rev. Materials, 2017, 1:033607
[4] Yu S, Huang B, Zeng Q, Oganov A, Zhang L, Frapper G, Emergence of novel polynitrogen molecule-like species, covalent chains, a nd layers in magnesium-nitrogen MgxNy phases under high pressure, J. Phys. Chem. C, 2017, 121:11037
[5] Yu S, Zeng Q, Oganov A, Frapper G, Huang B, Niu H a nd Zhang L, First-principles study of Zr–N crystalline phases: phase stability, electronic a nd mechanical properties, RSC Adv., 2017,7: 4697
[6] Yu S, Huang B, Jia X, Zeng Q, Oganov A, Zhang L, Frapper G, Exploring the real ground-state structures of molybdenum dinitride, J Phys Chem C. 2016, 120:11060
[7] Huang B, Shang J, Liu Z, Chen Y, Atomic simulation of bcc niobium Σ5<001>{310} grain boundary under shear deformation, Acta Mater. 2014,77:1
