sp2|中国科学家开创石墨炔科学研究( 二 )

受我们开创的石墨炔研究的影响，科学家也发现了石墨炔很多优异的性质和应用，同时也发展了石墨炔的制备方法，探索了以sp和sp2两种杂化碳形态存在的石墨炔的衍生结构，并开拓了石墨炔研究新方向，使石墨炔成为最有潜力的新材料之一。
如今，世界上已经有60多个国家和地区的500多个研究团队对石墨炔开展研究。在中科院科技战略咨询研究院、中科院文献情报中心与科睿唯安等联合向全球发布的《2020研究前沿》报告中，石墨炔研究已被列为化学与材料科学领域十大热点前沿之一。
科技日报采访人员：在这么多年的石墨炔研究中，您和团队遇到过哪些困难？
李玉良：在石墨炔研究中，我们团队遇到了很多重要挑战和困难。比如，已发现的碳材料都是由sp2碳杂化组成的，我们要走出sp2碳这个传统的研究氛围，就必须要创造性地发展新方法，这是难度很大的。
同时，从合成化学角度来看，还没有通过合成化学在常温常压下合成全碳材料的先例，可想而知，这更增加了我们研究的难度；在合成的不可控性以及合成过程的设计和反应的动力学、热力学过程的控制等方面，我们没有任何可以借鉴的经验，这些都是面临的严峻挑战。
此外，从20世纪90年代中期到2005年前后，我国的仪器设备都比较陈旧，要表征出碳原子排列的分辨图像，几乎没有可能，这也让我们在结构表征上遇到了很大的困难。
科技日报采访人员：您和团队关于石墨炔的研究有什么最新进展？石墨炔目前已经展现了哪些潜在的应用前景？
李玉良：目前，我们的石墨炔研究已在催化、能源、光电、生命科学、信息智能和新模式物质转化与转换等领域获得了系列突破性进展，这些研究成果在国际上处于引领地位。
比如，我们创造了零价的基于石墨炔金属原子催化剂，建立了原子催化的新理念，这是电催化领域的一个很大的突破，实现了催化原子的最大化利用。
同时，针对如何常温常压下实现高效合成氨这一难题，我们从理念创新开始，打破传统催化剂面临的难题，成功制备了常温常压下具有变革性催化性能的合成氨催化剂。目前，国际上固氮制氨产率最高的3个催化剂都来自于石墨炔体系。
此外，基于石墨炔诸多的特殊性质，在储能领域，我们提出了“炔—烯互变”的新概念，特别是在锂电快充方面，改变传统锂电快充的机制，建立了新的锂电快充模式。
【sp2|中国科学家开创石墨炔科学研究】由于独特的电子结构和化学结构，石墨炔在新氢能源转换、光合作用制化学品、高效人工固氮、生命科学、智能信息等领域都具有变革性的应用潜力。采访人员陆成宽