2月22日,理学院科学大讲堂迎来百场讲座(第100场)。中国科学院院士、苏州大学教授迟力峰,爱尔兰皇家学院院士、华东理工大学教授胡培君联袂为我校师生带来精彩的学术讲座。南科大副校长、理学院院长、中国科学院院士杨学明及百余名师生到场聆听。
迟力峰:表界面分子与超分子化学
迟力峰,欧洲科学院外籍院士,中国科学院院士,苏州大学功能纳米与软物质学院教授。她在原子分子水平上诠释了表界面化学键成键、断键及分子相互作用的过程,对表面物理化学的发展起了积极的推进作用;同时,她在界面组装和表面在位化学领域形成了自己鲜明的学术特色并产生了重要的国际影响。
讲座现场
迟力峰从表界面分子和超分子化学的定义出发,着重介绍了在分子组装、表面修饰与改性、精准制备分子纳米结构等几个方面的应用,揭示了分子组装和表面反应的规律,并从单分子层面上获得了对表面物理化学过程和表面在位化学反应的新认知。迟力峰研究团队率先利用界面和动态过程调控分子聚集的方法,构建宏观尺度下亚微米周期性结构,为解决组装体系难以长程有序的基本科学问题提供了新途径;利用金属单晶表面的结构及催化效应,在温和条件下实现正构烷烃的聚合,提出了分子在表面上选择性活化和偶联的新策略,指出有机分子/自组装薄膜与二维材料的结合大有可为。
迟力峰作讲座
随后,迟力峰介绍了表面分子自组装行为,包括分子结构和生长条件等对分子组装结构的影响及调控的规律。以表面精准合成石墨烯纳米带和石墨炔为例,她详细讲解了表面在位化学的概念,并展示了“从正构烷烃到共轭多烯的直接转化”的重要工作,现场还就超结构导致的脱氢现象、最佳反应位和多米诺效应的微观机理等有趣的现象进行了普适性的探讨。最后,迟力峰将表面在位合成与分子量子材料结合,对零维有机自旋材料、一维量子拓扑材料以及二维有机自旋材料在量子信息和量子计算方面的应用做了展望。
胡培君:非均相催化的最新理论进展
胡培君,爱尔兰皇家科学院院士,华东理工大学教授。他长期从事催化反应模拟和催化剂理论的研究,为非均相催化反应量子力学计算的实现和发展,特别是非均相催化反应微观基础理论的发展做出了重要贡献,在国际上较早开展了用密度泛函理论方法解决有关催化过程的量子力学计算的研究。
胡培君作讲座
讲座中,胡培君重点讲解了催化过程中的重要过程——吸附和脱附及其统计理论。通过对非均相催化的理论研究,对一系列表面基元反应进行了计算。通过对吸附态和过渡态的分析和建模,可以预测表面基元反应发生的位点,尤其是氧原子在表面反应中的位点变化,成为了理论催化中的一个重要发现。胡培君提出,理论模拟的目标应该是第一性原理的(不依赖实验参数),准确的且切合实际的。随后,他详细介绍了相关的成果与研究进展,如吸附与脱附的微观动力学,在稳态条件下非复杂体系的表面物种分布,乙炔选择性加氢生成乙烯,质子/电子对的吸附脱附的过程等。
胡培君作讲座
接着,胡培君对光催化的研究做了介绍。胡培君通过甲醇解离反应的机理探讨,发现基于密度泛函理论的方法可以使理论值与实验值得到理想的吻合。最后他希望未来可以从基元反应过程出发,再到微观动力学,实现在高精度下对各种机理的预测,并应用人工智能以获得更高效的研究手段。
交流环节
在互动环节,现场师生就分子组装和表面反应、理论与实验模拟的问题、以及如何做到理论值与实验值的拟合等方面的问题进行了踊跃提问,两位教授一一进行了详细解答。
杨学明为迟力峰、胡培君颁发荣誉证书
讲座结束后,杨学明为迟力峰、胡培君颁发理学院科学大讲堂荣誉证书。