近日,我院田丹教授團(tuán)隊(duì)在國(guó)際知名期刊《Advanced Functional Materials》(IF=19.0)發(fā)表了題為“Photothermal-Photocatalysis System by Photosensitive Covalent Organic Framework@Wood for Efficient Solar-Driven Water Evaporation and Uranium Removal”的研究論文(文章鏈接:https://doi.org/10.1002/adfm.202515344)。我校為第一完成單位,我院碩士研究生張冉維為第一作者,田丹教授和黃青副教授為通訊作者。該研究工作獲得國(guó)家自然科學(xué)基金、南京林業(yè)大學(xué)標(biāo)志性成果培育項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)資助。

該研究構(gòu)建了一種新型共價(jià)有機(jī)框架@木材(COF@wood)材料,該材料可用于高效界面太陽(yáng)能蒸汽產(chǎn)生與太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的鈾去除。研究人員將光敏組件與氧化還原活性位點(diǎn)整合到共價(jià)有機(jī)框架(COFs)中,進(jìn)一步以化學(xué)鍵合形式嫁接于木材,以此替代傳統(tǒng)界面蒸發(fā)的光熱層,同時(shí)為光催化反應(yīng)提供活性位點(diǎn)。這種光熱-光催化系統(tǒng)不僅能利用紅外波長(zhǎng)進(jìn)行光熱蒸發(fā)從而助力清潔水產(chǎn)生;還可同時(shí)借助紫外與可見(jiàn)光波段進(jìn)行太陽(yáng)能光催化反應(yīng)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,進(jìn)而去除可溶性鈾為不溶性鈾。該方法為應(yīng)對(duì)淡水資源與能源短缺挑戰(zhàn)提供了新途徑,其技術(shù)策略也為充分利用全太陽(yáng)光譜解決實(shí)際問(wèn)題提供了一種優(yōu)良范式。
近年來(lái),田丹教授課題組聚焦于COFs基生物質(zhì)復(fù)合材料的合成和光催化應(yīng)用研究取得了一系列成果,并于近期在國(guó)際權(quán)威期刊《Coordination Chemistry Reviews》(影響因子:23.5)在線發(fā)表了題為《Frontiers in cellulose@COFs composites: From multiform fabrication toward emerging applications in separation, environment, and energy》的綜述論文(文章鏈接:https://doi.org/10.1016/j.ccr.2025.217143)。材料科學(xué)與工程學(xué)院博士研究生許亞寧為論文第一作者,田丹教授為唯一通訊作者。

本綜述系統(tǒng)總結(jié)了纖維素@COF復(fù)合材料的最新研究進(jìn)展,從多種合成策略、結(jié)構(gòu)特性到新興應(yīng)用進(jìn)行全面梳理。文章重點(diǎn)討論了纖維素在調(diào)控COFs合成中的協(xié)同作用,及其在分子分離、環(huán)境修復(fù)和能源管理等領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用,并對(duì)該方向未來(lái)發(fā)展所面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇進(jìn)行了展望。
(供稿:張冉維 許亞寧 審核:楊澤宇 蔡志敏 孟國(guó)忠)
