近日，江南大学纺织科学与工程学院王潮霞教授团队在高效耐久型分子太阳能热管理织物的研究方面取得重要成果。该成果发表在《Advanced Materials》，题为“Optically Controlled Thermochromic Switching for Multi-Input Molecular Logic”。
论文设计并合成了吡唑基偶氮苯分子，通过引入含有杂原子的五元环结构能够使吡唑基偶氮苯分子具有更高异构转化率以及异构储能时间。但吡唑基偶氮苯分子的高异构转化率要求单色光刺激响应，标准太阳光谱照射会造成异构不完全。因此，将吡唑基偶氮苯分子包覆进入具有UV滤光性能的微胶囊内，既解决了吡唑基偶氮苯分子相变过程中会产生泄露的问题，同时赋予其在宽光谱紫外光照下具有高异构转化率的性能。通过结合分子光异构与相变能量储存，UV滤光型微胶囊总能量密度达到119 J g-1。通过UV滤光型储能微胶囊制备吡唑基偶氮苯分子储能织物，在可见光光源下，织物表面温度提升达到36.6 ℃，充能后的吡唑基偶氮苯分子储能织物对比未充能状态下达到更高的表面温度，温差达到6 ℃。在2000次能量充放、50次水洗、50次摩擦后吡唑基偶氮苯分子储能织物仍具备高效太阳能储能密度。
高效耐久型分子太阳能热管理织物能够对人体表面微环境温度进行调控，获得人体舒适、健康的温度。相较于供暖、通风和空调等对环境温度调控方法，高效耐久型分子太阳能热管理织物提高了能量的利用效率，并以太阳能作为能量源，缓解化石燃料消耗带来的碳排放以及污染问题，也为构建集太阳能吸收、转化、储存以及可控释放为一体的光储能织物提供一条有效途径。
该论文第一通讯单位为江南大学，由江南大学王潮霞教授和上海交通大学李涛教授为该论文的通讯作者，江南大学博士生费良和上海交大张召阳博士为共同第一作者。上述工作得到了国家自然科学基金委、上海交通大学绍兴新能源与分子工程研究院开放基金、中国博士后科学基金会等科研基金的资助。近年来王潮霞教授团队在新型光致或温致响应材料方面取得了一系列研究成果，相关研究成果以通讯作者在Adv. Mater.（2023）、Angew. Chemie - Int. Ed.（2022）、J. Am. Chem. Soc.（2020）、Adv. Funct. Mater.（2020）、Energy Storage Mater.（2021）等权威期刊发表高水平论文。
原文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202209768
吡唑基偶氮苯分子储能织物示意图
