2024年3月1日下午，由中国科学院大学团委指导、中国科学院大学学生会主办、中国科学院化学研究所研究生会承办的第86期院士大讲堂暨第12期化学所“芬园”研究生论坛于化学所6号楼219会议室线上线下同步举行。此次活动邀请中国科学院院士、中国科学院化学研究所研究员、中国科学院大学教授、博士生导师李玉良老师作为主讲嘉宾，为科苑学子揭开新兴材料“二维碳石墨炔”发展及应用的神秘面纱。
李玉良院士首先以短片的方式引出了本次讲座的主角“碳元素”，碳元素作为地球宇宙微粒的主要构成元素之一，在地球生命的演化过程中发挥了极其重要的作用。 李院士团队从20世纪90年代中期开始探索平面碳的合成，遇到合成过程难以控制、产物复杂难以分离等多种问题，经过多年的艰苦探索，成功合成了具有二维结构的新型碳同素异形体，并首次用中文命名为“石墨炔”，开创了人工合成新型碳同素异形体的先例，开辟了碳材料研究新领域，推动了石墨炔在诸多交叉领域的基础和应用研究。目前，世界上已经有60多个国家和地区的500多个团队对石墨炔开展研究，石墨炔研究领域已被中国科学院科技战略咨询研究院、中国科学院文献情报中心与科睿唯安联合向全球发布的《2020研究前沿》列为化学与材料科学Top10热点前沿之一。在基础科学研究方面已进入激烈的国际竞争时期。
接着，李院士向大家讲授了石墨炔能带、迁移率、准粒子带隙、结合能的计算方法，并又引申到国际上对石墨炔的研究，扩宽我们对石墨炔的理解。结合具体原理，李院士向大家详细介绍石墨炔的应用。首先石墨炔具有良好的化学结构和电子结构优势，既可用作基底同时也是高效的催化剂，在低碳及生态环境领域有诸多应用。在即将到来的能源革命和国家双碳战略背景下，石墨炔在新概念氢能源高效转化、高效固氮制氨、电化学储能电极材料、高能量密度负极，人工智能领域、电化学器件、光电能量转化、ECL等领域特点突出、性能卓越。
在李院士分享结束后，台下观众与李院士别围绕“二维碳石墨炔目前在发展中面临的挑战”、“石墨炔的其他潜在应用及待挖掘的研究方向”、“石墨炔在生物领域的材料特点及应用”等话题展开了热烈的讨论。最后，李院士表示，石墨炔研究为碳科学发展带来了诸多的研究成果，其引发的新概念、产生的新知识代表了先进材料的发展理念，不断推动碳材料发展。但目前石墨炔研究领域还处于以基础研究为主的阶段，仍有许多物理化学新现象和新性质吸引我们去发现，其在多领域展现出新的发展潜力和应用潜力，吸引了众多科学家加入到这个领域，开展研究，已经发展成了一个新的科学领域和新的探索方向。
在李院士的精彩分享中，从石墨炔材料的研发历程到其在多领域的应用场景，结合自身研究经历，李院士多次向我们强调了科研过程中创新思维和创新人才的重要性。当谈及青年科研工作者如何更好地进行科研规划时，李院士表示一方面青年学子应重视解决科学问题，通过研究基础科学的规律性，找到解决科学问题的方法，另一方面从创新性的角度更应该加强基础知识的积累，尤其是加强吸收其他学科的新知识，注重科学交叉，在科学研究中找到一条适合自己的科研之路。李院士的丰富科研经历和学术经验，为同学们今后的学习和科研中引领方向，同学们倍感激动并深受鼓舞！
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