太阳能的高效转换与利用是当前科学研究的前沿热点。光热转换因能利用全太阳光谱而备受关注，但如何有效捕获占太阳光谱约54%的近红外光仍是核心挑战。现有近红外光热材料中，无机体系虽结构精确但性能调控受限，有机体系虽可通过分子工程实现高效光热转换，却常因复杂的合成过程和溶解性修饰而牺牲结构完整性，导致难以建立精确的构效关系。聚集诱导发光（AIE）材料因其独特的分子转子结构，可通过激活运动将激发态能量以热形式耗散，为构建光热材料提供了理想平台。然而，将AIE材料的吸收拓展至近红外区并保持其结构精确性仍面临挑战。

图1 室温下通过POM和AIE转子之间的自组装合成APC的示意图

  近期，香港科技大学与香港中文大学（深圳）唐本忠教授研究团队报道了一类新型晶态光热杂化材料——AIE分子-多金属氧酸盐（POM）晶体（APC），通过硅钨酸与氨基取代的四苯乙烯在室温下的一步自组装快速制得（图1）。该晶态框架促进了AIE给体与POM受体间的强分子内电荷转移；同时，溶剂中微量过氧化物在规整晶格中诱导产生大量自由基，并被框架有效稳定。这些稳定的自由基使得APC实现了覆盖300-2000 nm的全光谱宽带吸收（图2）。更重要的是，晶态基质中AIE转子的运动为激发态能量耗散提供了高效的非辐射途径（图3）。三者协同作用，使APC展现出优异的光热转换性能，可作为结构明确的分子加热器应用于太阳能驱动海水淡化（图4）。本研究不仅发展了一种简单快速构筑晶态光热材料的新方法，更揭示了电荷转移、自由基稳定与分子运动协同增强光热转换的微观机制，为理性设计下一代高性能晶态光热材料提供了新思路。

  2026年2月28日，该工作以“Stabilizing Radicals in Aggregation-Induced Emission Rotor-Polyoxometalate Crystals for Efficient Photothermal Conversion”为题发表在《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学博士后贺国康博士。福州大学孙福伟副教授，香港科技大学林荣业教授，以及香港中文大学（深圳）及香港科技大学唐本忠教授为该论文的通讯作者。该研究得到国家自然科学基金委的支持。

图2 APC的合成与表征

图3 APC的光物理性质

图4 APC-B 的太阳能蒸汽发生性能

  研究团队相信，这项研究将为跨学科读者提供关于设计晶态光热材料的基础性见解，因而具有广泛吸引力。对于专注于光热材料的研究者而言，该发现提供了一个可协同整合宽谱光捕获与高效热转换的晶态平台，在低能量输入下实现了优异性能。对于多金属氧酸盐领域，这项工作展示了如何利用其固有的结构精确性来稳定活性自由基，并引导功能性超分子结构的形成。对于聚集诱导发光领域，该团队开创性地将AIE分子不仅用作信号单元，更作为构建具有可调控光物理性质的晶态杂化材料的积极参与者，从而为智能材料设计开辟了新途径。

  原文链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jacs.6c00335

导师介绍

  唐本忠，中国科学院院士、亚太材料科学院院士、发展中国家世界科学院院士、国际生物材料科学与工程学会联合会会士、英国皇家化学会会士、中国化学会会士。是原创性成果—— 聚集诱导发光（Aggregation-Induced Emission, AIE）概念的提出者和 AIE 研究的引领者。于 1982 年获华南理工大学学士学位，1988 年获日本京都大学博士学位。曾任日本 NEOS 公司中央研究所高级研究员、加拿大多伦多大学博士后研究。1994–2021年在香港科技大学工作。2021 年入职香港中文大学（深圳）并担任理工学院院长、校长学勤讲座教授。现任德国 Wiley 出版社发行的 Aggregate《聚集体》杂志主编以及 20 多家科学期刊顾问、编委或客座编辑。已发表学术论文 2700 多篇，总引用超 248000 次，h 因子为 216。受邀进行 500 多场学术报告，拥有 100 多项授权专利。2014 年至今连续当选材料和化学双领域高被引科学家。荣膺裘槎高级研究成就奖及中国化学会高分子基础研究王葆仁奖（2007）、第 27 届夸瑞兹密国际科学奖（2014）、作为第一完成人获年度国家自然科学一等奖（2017）、获何梁何利科学与技术进步奖（2017）、MCF best review（2020）、Nano today 国际科学奖、Materials Chemistry Frontiers 杰出审稿人（2021）、Biomaterials 全球影响力奖、国际人工智能产业联盟世界 AI 顶尖科学家称号（2023）、中国化学会–中国石油化工股份有限公司化学贡献奖（2024）、广东省科学技术突出贡献奖（2025）。