固体核磁通过原位检测原子核受外界影响产生的信号变化获取多尺度结构信息，是一种同时适用于晶态和非晶态物质研究的无损分析手段，适于原位和变温研究，因此具有不可替代的优势。然而，目前固体核磁在材料研究中的应用受到信号灵敏度、谱图分辨率和检测范围的限制。本课题组致力于围绕固体核磁谱学及其在材料研究中应用领域的关键科学问题开展系统研究：（1）建立适用于金属有机框架（MOF）材料研究的固体核磁新方法，突破信号灵敏度和谱图分辨率限制，获取未知结构信息；（2）开拓固体核磁在材料研究方面的新应用，揭示影响顺磁MOF、吸附材料和稀土材料性能的关键结构因素，开发新型功能材料。
我们与大连化物所、山西煤化所、青海盐湖所、精密测量研究院等国内外知名研究机构及相关企业有密切合作关系，可提供联合培养机会，欢迎具有分析化学、物理化学、无机化学、化学工程、电子工程、环境化学等背景的优秀学生通过推免或者报考加入本课题组！
1. Jiang, J.;# Zhang, R.;# Guo, J.; Zhang, S.; Min, X.; Liu, Z.; Liu, N.; Cao, D.; Xu, J.;* Cheng, P.; Shi, W.* Defect-Modulated MOF Nanochannels for Quasi-Solid-State Electrolyte of Dendrite-Free Lithium Metal Battery. Nano Lett.2025, 25, 3781–3790.
2. Yan, T.; Hou, H.; Wu, C.; Cai, Y.; Yin, A.; Cao, Z.; Liu, Z.;* He, P.;* Xu, J.* Unravelling the Molecular Mechanism for Enhanced Gas Adsorption in Mixed-Metal MOFs via Solid-State NMR Spectroscopy. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.2024, 121, e2312959121.
3. Xu, J.;#,* Liu, X.;# Liu, X.;# Yan, T.;# Wan, H.; Cao, Z.;* Reimer, J. A.* Deconvolution of Metal Apportionment in Bulk Metal–Organic Frameworks. Sci. Adv. 2022, 8, eadd5503.
4. Martins, V.;# Xu, J.;#,* Wang, X.; Chen, K.; Hung, I.; Gan, Z.;* Gervais, C.; Bonhomme, C.;* Jiang, S.; Zheng, A.; Lucier, B.E.G.; Huang, Y.* Higher Magnetic Fields, Finer MOF Structural Information: 17O Solid-State NMR at 35.2 T. J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 14877–14889.
5. Xu, J.; Chen, X.; Xu, Y.; Du, Y.;* Yan, C.* Ultrathin 2D Rare-Earth Nanomaterials: Compositions, Syntheses, and Applications. Adv. Mater. 2020, 32, 1806461.
6. Cao, Z.;# Derrick, J. S.;# Xu, J.;# Gao, R.; Gong, M.; Nichols, E. M.; Smith, P. T.; Liu, X.; Wen, X.;* Copéret, C.; Chang, C. J.* Chelating N-Heterocyclic Carbene Ligands Enable Tuning of Electrocatalytic CO2 Reduction to Formate and Carbon Monoxide: Surface Organometallic Chemistry. Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 4981–4985.
2019年起担任北京理化分析测试技术协会波谱分会理事。
自2019年起独立教授《信息检索》和《高分子物理》等本科和研究生专业课程。
2015年获中华海外磁共振协会（OCMRS）“Jinshan Research Excellence Award of OCMRS”（1/1）；
2017年获“天津市海外高层次人才青年项目”称号；
2020年获“天津市创新人才推进计划青年科技优秀人才”称号。
教育经历：
2004年9月–2008年6月：北京大学化学与分子工程学院 学士（导师：严纯华院士）。
2008年9月–2014年2月：加拿大西安大略大学化学系 博士（导师：Yining Huang, Canada Research Chair）。
工作经历：
2014年6月–2017年6月：美国加州大学伯克利分校化工系 博士后（合作导师：Jeffrey A. Reimer, Fellow of APS and AAAS）。
2017年7月–2018年7月：瑞士苏黎世联邦理工学院化学系 博士后（合作导师：Christophe Copéret, Fellow of Academia Europaea）。
2018年9月–2024年12月：南开大学材料科学与工程学院 副教授、硕士生导师。
2025年1月–今：南开大学材料科学与工程学院 教授、硕士生导师、博士生导师。
科研项目：
精细化工国家重点实验室开放基金（KF1818，主持，结题）。
国家自然科学基金青年项目（21904071，主持，结题）。
波谱与原子分子物理国家重点实验室开放基金（T151904，主持，结题）。
催化基础国家重点实验室开放基金（N-19-01，主持，结题）。
催化基础国家重点实验室开放基金（N-21-10，主持，结题）。
国家自然科学基金面上项目（22071115，主持，结题）。
企业技术开放项目 （1项，主持，结题）。
国家自然科学基金面上项目 （22471128，主持，结题）。
学术兼职：
2019年12月–今：北京理化分析测试技术学会波谱分会理事。
2021年1月–今：中国国家自然科学基金委项目评审专家。
2022年12月–今：The Swiss National Science Foundation项目评审专家。
2025年3月–今：The National Science Centre Poland项目评审专家。
2025年3月–今：SCI期刊《Magnetochemistry》编辑。
获奖情况：
2015年荣获中华海外磁共振协会（OCMRS）“Jinshan Research Excellence Award of OCMRS”（1/1）。
2017年入选“天津市海外高层次人才青年项目”。
2020年入选“天津市创新人才推进计划青年科技优秀人才”。
2024年入选第十二批南开大学“百名青年学科带头人培养计划”。
