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  相變材料(Phase Change Materials, PCMs)可以通過(guò)相變過(guò)程儲(chǔ)存和釋放大量潛熱，被認(rèn)為是最有前途的儲(chǔ)熱材料之一。然而，單一相變材料往往面臨易泄露、低導(dǎo)熱、功能單一等問(wèn)題，大大限制了其實(shí)際應(yīng)用。因此，有必要使用封裝材料來(lái)阻止相變材料的泄露，引入功能填料來(lái)提高導(dǎo)熱性甚至實(shí)現(xiàn)多功能性，從而制備穩(wěn)定工作的多功能復(fù)合相變材料來(lái)拓展其應(yīng)用。另一方面，聚集誘導(dǎo)發(fā)光(Aggregation-induced emission, AIE)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)打破了傳統(tǒng)熒光材料因聚集導(dǎo)致熒光淬滅效應(yīng)而不適用于固體材料的限制，使得熒光材料可以應(yīng)用到復(fù)合相變材料中。通過(guò)開發(fā)新型的芘基AIE發(fā)光材料作為功能填料，其AIE特性賦予相變復(fù)合材料意想不到的新性能，但這方面的研究有所欠缺，亟需更多探索性的研究來(lái)填補(bǔ)。

  最近，廣東工業(yè)大學(xué)閔永剛/黃錦濤團(tuán)隊(duì)與馮星課題組提出以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)為封裝材料，聚乙二醇(PEG)為相變材料，新型芘基AIE分子Py?CH為功能填料，六方氮化硼(BN)為導(dǎo)熱材料，利用靜電紡絲技術(shù)制備了復(fù)合相變纖維材料。研究表明：PVP和PEG之間大分子鏈的纏結(jié)以及獨(dú)特的多孔結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的約束力解決了PEG的泄漏問(wèn)題，復(fù)合纖維在80 ℃下保溫1 h，泄漏率低至2~3%。一方面，復(fù)合相變纖維具有較好的儲(chǔ)熱性能：熱焓值近90 J/g，光熱轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)效率為33.17%。另一方面，Py-CH的聚集誘導(dǎo)發(fā)光(AIE)性能和扭轉(zhuǎn)分子間電荷轉(zhuǎn)移(TICT)特性與PVP的吸水性能的結(jié)合賦予了復(fù)合相變纖維神奇的變溫?zé)晒庑阅�，即熒光顏色隨溫度升高而藍(lán)移（經(jīng)歷黃綠色—青色—藍(lán)色—紫色的顏色變化）。基于此，該先進(jìn)復(fù)合相變纖維可以應(yīng)用于光熱轉(zhuǎn)換與儲(chǔ)存、高溫預(yù)警、防偽領(lǐng)域。該文也初步展示了芘基AIE熒光材料在能源領(lǐng)域的潛在應(yīng)用。

圖1 (a)一步法合成芘基AIE熒光分子的合成路線；(b)芘基AIE分子的隨溶劑極型變化的熒光光譜圖

圖3 (a)PEG和不同Py-CH含量的復(fù)合相變纖維的DSC測(cè)試曲線；(b)復(fù)合相變纖維在第1個(gè)循環(huán)和第102個(gè)循環(huán)時(shí)的DSC曲線；(c)不同光照功率下復(fù)合相變纖維的時(shí)間-溫度曲線；(d)復(fù)合相變纖維膜在不同溫度下的CIE色譜圖；(e)復(fù)合相變纖維薄膜的熒光可循環(huán)實(shí)驗(yàn)圖

  全文鏈接：https://link.springer.com/article/10.1007/s42114-023-00706-4

【通訊作者介紹】

黃錦濤，廣東工業(yè)大學(xué)副教授。在Chemical Engineering Journal、Energy、Composites Part A、Composites Part B等期刊發(fā)表SCI論文40余篇，其中第一/通訊作者論文20余篇，論文被引用1500余次，H因子24；在Wiley等出版社以第一/通訊作者合著書籍章節(jié)3部，專利10余件。自2013年以來(lái)參與項(xiàng)目10余項(xiàng)，其中主持6項(xiàng)。

馮星，廣東工業(yè)大學(xué)教授/博導(dǎo)，院長(zhǎng)助理。日本國(guó)立佐賀大學(xué)博士；隨后進(jìn)入北京印刷學(xué)院工作，2016年在香港科技大學(xué)唐本忠院士課題組開展聚集誘導(dǎo)發(fā)光的博士后研究工作，主要從事化工中間體及其新型有機(jī)發(fā)光材料的設(shè)計(jì)、合成及基礎(chǔ)應(yīng)用研究；2017年起就職廣東工業(yè)大學(xué)。近年，主持了國(guó)家自然科學(xué)基金、教育部等國(guó)家級(jí)、省部級(jí)項(xiàng)目等多項(xiàng)項(xiàng)目；以第一/通訊作者在Advanced Functional Materials, Small, Advanced Optical Materials, Chemical Science, Ecomat, Organic. Letters, Journal Organic Chemistry等期刊發(fā)表50多篇論文；論文被引用1800余次，H因子27。撰寫英文專著1部；授權(quán)專利10篇。

閔永剛，廣東工業(yè)大學(xué)教授，美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)博士，“國(guó)家杰出青年科學(xué)基金”獲得者。師從于2000年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者Alan G. MacDiarmid教授。擁有二十多年國(guó)際工作經(jīng)歷，先后在多家世界500強(qiáng)企業(yè)和美國(guó)著名學(xué)府擔(dān)任過(guò)多種技術(shù)職位，如：美國(guó)杜邦、IBM、英國(guó)帝國(guó)化學(xué)公司（威克斯）、法國(guó)圣戈班、美國(guó)賓西法尼亞大學(xué)、和俄亥俄州立大學(xué)等。致力于研究有機(jī)光電功能材料與器件（功能高分子材料、有機(jī)發(fā)光二極管、鈣鈦礦型太陽(yáng)能電池），多維功能化石墨烯復(fù)合材料與應(yīng)用，高性能聚合物材料的合成與加工，節(jié)能環(huán)保和PM 2.5等。主持過(guò)多項(xiàng)美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局項(xiàng)目、美國(guó)國(guó)防部項(xiàng)目、美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金項(xiàng)目、及中國(guó)國(guó)家基金項(xiàng)目，總項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)達(dá)數(shù)十億元。多次獲得美國(guó)國(guó)防部和美國(guó)制造協(xié)會(huì)科技成果獎(jiǎng)、美國(guó)公司突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)等。申報(bào)了一百余項(xiàng)中國(guó)和國(guó)際專利（其中四十多項(xiàng)已獲授權(quán)），科技文章一百余篇（總引用指數(shù)：>2000，H-index為 22）。