近日，我院马奔原&刘文富博士团队在材料计算领域取得新进展，该团队计算了3d，4d，5d过渡金属单原子（TM）在硼代石墨炔（BGDY）上的镶嵌吸附规律，探索了金属-硼代石墨炔(TM-BGDY)在气体吸附、传感、催化领域的潜在应用，相关研究成果以“Transition-metal single atom anchored boron-graphdiyne and its adsorption behavior to CO, NO, HCHO toxic gases”发表在该领域SCI一区TOP期刊，该期刊影响因子6.7。黄淮学院是论文的第一完成单位，我院的马奔原副教授为第一作者、刘文富教授为第一通讯作者，河南大学的马东伟教授为第二通讯作者。

石墨烯是近十年研究最多的碳材料，美中不足的是石墨烯的能带带隙为零，其无法应用在传感、太阳能电池、光催化等领域。BGDY自2018年被首次合成出来就备受关注，因为它不但保留了石墨烯的二维蜂巢状结构、超高电导率和力热稳定性，而且六边形孔径更大，其结构中的C≡C比石墨烯的C=C含有更多的活性π键，这增加了它的潜在化学活性，更为重要的是BGDY是半导体材料。金属单原子镶嵌的石墨烯材料已在能源、化学、材料等领域发挥极为重要的作用，鲜见文献报道3d，4d，5d的TM在BGDY上的镶嵌吸附研究。

马奔原&刘文富博士团队与河南大学马东伟教授合作，基于DFT计算了TM在BGDY不同位点上的吸附结构，结果表明活性π键和缺电子硼原子对镶嵌TM起到关键作用，TM和C≡C-B-C≡C角之间存在明显的电子交换，TM在BGDY上的吸附能整体上强于在石墨烯上的吸附能，TM-BGDY吸附能曲线呈现出驼峰规律，这与TM的d电子周期排布规律有关。最后探索了TM-BGDY对CO、NO、HCHO等有毒分子的吸附行为，研究表明TM-BGDY对上述气体表现出不同程度的吸附能和电子迁移，TM-BGDY有望作为这些气体的传感材料、吸附材料和催化-转化材料。

近年来，我院根据学校号召积极引进国内外优秀博士，组建各级实验室、工程中心，帮助博士们形成科研团队和企业开发团队，逐步产出一批高水平研究成果。同时我院搭建了服务器机群，为基础理论的研究工作提供了重要的保障，使得学院在实验研究和理论研究领域都取得了全面进步，提升了学院整体的科研水平和学术氛围。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2023.158497

（撰稿：马奔原 审核：班东科）