近日,贵州大学材料与冶金学院刘迅成特聘教授团队在有机光热材料领域取得了突破性进展,研究成果以“Dual-Quinoid Backbone Synergistic with Side-Chain EngineeringEnablesUltrahigh-Temperature Conjugated Polymers for Bridging Solar- and Laser-Driven Photothermal Applications”为题,发表在国际顶级期刊Angewandte Chemie International Edition(德国应用化学,中科院一区TOP,自然指数期刊,影响因子17.0),并被评选为热点文章Hot Paper。贵州大学材料与冶金学院为论文唯一通讯单位,2022级硕士研究生李金伦为论文第一作者,刘迅成特聘教授为论文唯一通讯作者。
该研究报道了一种全新的分子设计策略:通过在共轭聚合物主链中同时引入醌式与预醌式单元,并协同运用侧链工程,成功构建了一类兼具宽谱太阳光吸收与激光共振响应特性的有机光热材料。该材料展现出优异的光热转化效率,可同时适用于太阳能海水淡化与激光驱动的高温应用场景,从而突破了有机光热材料在太阳光与激光双模式驱动下性能难以兼容的瓶颈。在808 nm激光照射下,材料温度可达356.0 °C,是目前各类光热材料中报道的最高温度之一,并展现出优异的光热稳定性,已成功应用于激光点火及形状记忆驱动等高温场景。此外,基于该材料构建的Janus界面蒸发器在模拟太阳光照下,实现了2.78 kg m‒2 h‒1的水蒸发速率,创下了纯有机光热材料的最高纪录。本研究提出的协同分子设计策略,成功构筑了兼具太阳光与激光双模式驱动的高效光热转换有机材料体系,为多功能光热聚合物在可持续能源利用与精密热管理领域的实际应用奠定了重要的理论基础。

该研究得到了国家自然科学基金委和贵州省科技厅科学技术基金的资助。
论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202520757
一审:周芳
二审:赵飞
三审:刘剑