8月20日上午，本年度第三期“山东大学前沿科学青年论坛”如期举行。应山东大学amjs60885金沙✪欢迎莅临邀请，南京师范大学化学与材料科学学院教授、国家优秀青年基金获得者李亚飞教授作了题为“二维功能材料的设计与模拟”的学术讲座。本场讲座由山东大学amjs60885金沙✪欢迎莅临邓伟侨教授主持。

在报告中，李亚飞教授主要介绍了自己从化学角度出发做的三方面的工作：含有特殊键的二维功能材料的设计、基于组份筛选的二维电催化剂的设计以及基于维度扩展的二维金属有机电催化剂的设计。在含有特殊键的二维功能材料设计方面，其团队设计出一些具有独特几何结构和优异电子学、力学性质的二维材料。他们先是从平面超配位的CH₄入手，设计了一系列平面形二维材料，其中Be₅C₂是第一个含有平面五配位C的二维材料，并具有奇特的负泊松比；沿着这一线索，又设计了两类平面四配位的Pd的二维材料PdX₂和PdSeO₃，其中PdSeO₃也是第一个可以进行光解水的全反应的二维材料，并得到了实验上的验证。在基于组份筛选的二维电催化剂设计方面，通过微动力学模拟，设计出集中具有优异性能的二维电催化剂，为实验上发展新型催化剂提供了可靠的指导方向。李亚飞教授基于用低贵金属取代贵金属，或者采用二维材料或者单原子的策略提高原子利用率两种策略来开发新型二维电催化剂，找到了两种二位金属Te化物氧还原催化剂PtTe、Pd₂₀Te₇以及MoTe₂,其中PtTe对于O₂的电化学还原为H₂O表现出较高的催化活性和选择性，拥有比Pt更高的起始电压和半波电位，并在随后的实验中得到了证实。另一方面，基于对双原子(Fe, Co)催化的研究，通过机器学习设计了一系列双原子催化剂，发现其ORR催化活性主要和电负性，电离能以及离子半径有关，并利用元素周期表上的对角化策略，设计了几种Bi基的二维材料用于CO₂电还原成HCOOH。在二维金属有机电催化剂设计方面，设计出几种具有优异催化活性和稳定性的二维金属有机材料，为有机均相催化剂在电催化方面的应用提供了思路，主要是二维铁酞菁，发现其具有比较好的氧还原活性和路径选择性，并得到了实验上的证实，而钴酞菁则具有比较好的CO₂还原成CO的选择性。

报告结束后，邓伟侨教授对李亚飞教授的学术报告作了总结。随后，参加讲座的师生们主要围绕双原子催化剂活性位点、二维全光解水PdSeO₃的活性位点以及机器学习中的公式搜索等问题与李亚飞教授展开了热烈讨论。此次讲座的举办，让参加讲座的师生们对二维功能材料的计算与模拟方向有了更加深入的了解。