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  太陽能的高效轉換與利用是當前科學研究的前沿熱點。光熱轉換因能利用全太陽光譜而備受關注，但如何有效捕獲占太陽光譜約54%的近紅外光仍是核心挑戰�，F有近紅外光熱材料中，無機體系雖結構精確但性能調控受限，有機體系雖可通過分子工程實現高效光熱轉換，卻常因復雜的合成過程和溶解性修飾而犧牲結構完整性，導致難以建立精確的構效關系。聚集誘導發光（AIE）材料因其獨特的分子轉子結構，可通過激活運動將激發態能量以熱形式耗散，為構建光熱材料提供了理想平臺。然而，將AIE材料的吸收拓展至近紅外區并保持其結構精確性仍面臨挑戰。

圖1 室溫下通過POM和AIE轉子之間的自組裝合成APC的示意圖

  近期，香港科技大學與香港中文大學（深圳）唐本忠教授研究團隊報道了一類新型晶態光熱雜化材料——AIE分子-多金屬氧酸鹽（POM）晶體（APC），通過硅鎢酸與氨基取代的四苯乙烯在室溫下的一步自組裝快速制得（圖1）。該晶態框架促進了AIE給體與POM受體間的強分子內電荷轉移；同時，溶劑中微量過氧化物在規整晶格中誘導產生大量自由基，并被框架有效穩定。這些穩定的自由基使得APC實現了覆蓋300-2000 nm的全光譜寬帶吸收（圖2）。更重要的是，晶態基質中AIE轉子的運動為激發態能量耗散提供了高效的非輻射途徑（圖3）。三者協同作用，使APC展現出優異的光熱轉換性能，可作為結構明確的分子加熱器應用于太陽能驅動海水淡化（圖4）。本研究不僅發展了一種簡單快速構筑晶態光熱材料的新方法，更揭示了電荷轉移、自由基穩定與分子運動協同增強光熱轉換的微觀機制，為理性設計下一代高性能晶態光熱材料提供了新思路。

  2026年2月28日，該工作以“Stabilizing Radicals in Aggregation-Induced Emission Rotor-Polyoxometalate Crystals for Efficient Photothermal Conversion”為題發表在《J Am Chem Soc》上（J Am Chem Soc 2026, DOI：10.1021/jacs.6c00335）。文章第一作者是香港科技大學博士后賀國康博士。福州大學孫福偉副教授，香港科技大學林榮業教授，以及香港中文大學（深圳）及香港科技大學唐本忠教授為該論文的通訊作者。該研究得到國家自然科學基金委的支持。

圖2 APC的合成與表征

圖3 APC的光物理性質

圖4 APC-B 的太陽能蒸汽發生性能

  研究團隊相信，這項研究將為跨學科讀者提供關于設計晶態光熱材料的基礎性見解，因而具有廣泛吸引力。對于專注于光熱材料的研究者而言，該發現提供了一個可協同整合寬譜光捕獲與高效熱轉換的晶態平臺，在低能量輸入下實現了優異性能。對于多金屬氧酸鹽領域，這項工作展示了如何利用其固有的結構精確性來穩定活性自由基，并引導功能性超分子結構的形成。對于聚集誘導發光領域，該團隊開創性地將AIE分子不僅用作信號單元，更作為構建具有可調控光物理性質的晶態雜化材料的積極參與者，從而為智能材料設計開辟了新途徑。

  原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jacs.6c00335

導師介紹

  唐本忠，中國科學院院士、亞太材料科學院院士、發展中國家世界科學院院士、國際生物材料科學與工程學會聯合會會士、英國皇家化學會會士、中國化學會會士。是原創性成果—— 聚集誘導發光（Aggregation-Induced Emission, AIE）概念的提出者和 AIE 研究的引領者。于 1982 年獲華南理工大學學士學位，1988 年獲日本京都大學博士學位。曾任日本 NEOS 公司中央研究所高級研究員、加拿大多倫多大學博士后研究。1994–2021年在香港科技大學工作。2021 年入職香港中文大學（深圳）并擔任理工學院院長、校長學勤講座教授�，F任德國 Wiley 出版社發行的 Aggregate《聚集體》雜志主編以及 20 多家科學期刊顧問、編委或客座編輯。已發表學術論文 2700 多篇，總引用超 248000 次，h 因子為 216。受邀進行 500 多場學術報告，擁有 100 多項授權專利。2014 年至今連續當選材料和化學雙領域高被引科學家。榮膺裘槎高級研究成就獎及中國化學會高分子基礎研究王葆仁獎（2007）、第 27 屆夸瑞茲密國際科學獎（2014）、作為第一完成人獲年度國家自然科學一等獎（2017）、獲何梁何利科學與技術進步獎（2017）、MCF best review（2020）、Nano today 國際科學獎、Materials Chemistry Frontiers 杰出審稿人（2021）、Biomaterials 全球影響力獎、國際人工智能產業聯盟世界 AI 頂尖科學家稱號（2023）、中國化學會–中國石油化工股份有限公司化學貢獻獎（2024）、廣東省科學技術突出貢獻獎（2025）。