近日，我院朱伟杰博士在材料科学领域国际学术期刊《Advanced Materials》（中科院一区，IF = 29.1）发表题为“Host-Guest Charge-Transfer Co-Crystals with Record-High Photothermal Conversion Efficiency for Solar-Driven Interfacial Water Evaporation”的研究论文。

太阳能驱动界面水蒸发是应对全球淡水短缺的重要途径，而光热转换材料的效率直接决定该技术的实用性。有机电荷转移共晶虽具有结构可调和吸收可调等优势，但其光热转换效率常受限于给受体间较弱的电荷转移相互作用，成为制约其发展的关键瓶颈。针对这一问题，本研究提出主客体化学增强电荷转移策略，以含蒽冠醚（An34C10）为电子给体，分别与TCNQ和F4TCNQ两种电子受体组装，构筑了两种电荷转移共晶。得益于F4TCNQ更强的电子亲和力，F4TCNQ@An34C10在808 nm激光照射下实现了98.0%的创纪录光热转换效率，远超TCNQ@An34C10的79.9%。单晶X射线衍射与理论计算表明，F4TCNQ@An34C10中更强的π-π堆积及更丰富的C-H⋯N/C-H⋯F氢键相互作用，有效窄化了带隙并加速了非辐射弛豫过程，是性能跃升的关键。基于该材料优异的光热转换性能，本研究还将其负载于多孔聚氨酯泡沫，构筑了高效的太阳能驱动界面水蒸发器件，在太阳光下实现了1.343 kg m-2 h-1的水蒸发速率和91.1%的太阳能-蒸汽转换效率。该研究为高性能光热材料的设计及太阳能海水淡化应用提供了新思路。

该研究得到国家自然科学基金（22301131、22571155）、国家重点研发计划（2024YFB3815700）、湖南省教育厅科学研究项目（25B0826、22A0628）、湖南省自然科学基金（2025JJ70140）、江苏省自然科学基金（BK20240679）、湖南工学院科研启动基金（HQ23047）、湖南工学院化学工程与技术学科开放课题（XK20260301）的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.74733