伍晚花：再掀能源新篇章

范德強(qiáng)

能源匱乏時(shí)代，如何提高太陽光的利用效率是時(shí)下的研究熱點(diǎn)，而三線態(tài)-三線態(tài)湮滅上轉(zhuǎn)換（TTA-UC）技術(shù)，因具有所需激發(fā)光能量低、上轉(zhuǎn)換效率高等特點(diǎn)而成為提高太陽能利用效率的一項(xiàng)重要潛在技術(shù)。四川大學(xué)化學(xué)學(xué)院教師伍晚花是探索其中的一位探路者。

不懈前行收獲創(chuàng)新碩果

伍晚花從攻讀博士期間在趙建章教授指導(dǎo)下開始光敏劑光物理性質(zhì)優(yōu)化提高TTA上轉(zhuǎn)換效率的相關(guān)研究，到畢業(yè)后加入四川大學(xué)楊成教授課題組，開始使用超分子包結(jié)和組裝的方法提高TTA上轉(zhuǎn)換發(fā)光的研究。在近10余年專注的研究過程中，她取得了一系列創(chuàng)新科研成果。

使用化學(xué)修飾法對光敏劑光物理性質(zhì)進(jìn)行調(diào)控，她和團(tuán)隊(duì)提出了具有強(qiáng)可見光吸收、長激發(fā)態(tài)壽命光敏劑分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)則，實(shí)現(xiàn)了TTA-UC發(fā)光效率的提高與反斯托克斯位移的增大，獲得了當(dāng)前最大的反斯托克斯位移1.08eV，在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了高的上轉(zhuǎn)換效率42%。該上轉(zhuǎn)換體系在凝膠中依舊保持了29.6%的上轉(zhuǎn)換效率，并可直接利用長波太陽光激發(fā)出藍(lán)光發(fā)射，這為TTA上轉(zhuǎn)換的實(shí)際應(yīng)用提供了可能性。研究結(jié)果發(fā)表后，國內(nèi)科技網(wǎng)站X-mol與HORIBA科學(xué)儀器事業(yè)部對結(jié)果進(jìn)行了專題報(bào)道。

通過超分子組裝調(diào)控光敏劑-受體間能量傳遞效率的策略，伍晚花和團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了基于超分子組裝的TTA上轉(zhuǎn)換發(fā)光的增強(qiáng)。他們利用其深厚的光物理研究基礎(chǔ)，通過對TTA過程中多次能量傳遞和融合過程的深入分析，提出超分子預(yù)組裝方式拉近光敏劑-受體以及受體-受體間的空間距離來提高上轉(zhuǎn)換發(fā)光效率的新策略。利用此策略，伍晚花及其團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了凝膠中和水溶液中的高效上轉(zhuǎn)換發(fā)光。

利用超分子包結(jié)控制能量傳遞和分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，伍晚花與團(tuán)隊(duì)首次實(shí)現(xiàn)了基于TTA上轉(zhuǎn)換的超分子手性光催化，建立了一個(gè)全新的手性光催化方法，同時(shí)也是TTA上轉(zhuǎn)換技術(shù)在不對稱有機(jī)反應(yīng)中的首例應(yīng)用。

創(chuàng)新結(jié)碩果，多年來，伍晚花共發(fā)表 SCI研究論文80余篇，以第一作者或通訊作者發(fā)表了包括J.Am.Chem.Soc.在內(nèi)的論文30余篇；主持了包括國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目等10余項(xiàng)縱向課題。因科研成果顯著，2019年，她被納入四川大學(xué)“雙百人才工程”百人計(jì)劃b，2020年納入四川大學(xué)青年科技學(xué)術(shù)帶頭人培育計(jì)劃。

創(chuàng)新教學(xué)延續(xù)未來

注重基礎(chǔ)光物理過程研究的同時(shí)，伍晚花及團(tuán)隊(duì)還很重視相關(guān)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，一直致力于掃清TTA轉(zhuǎn)換技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中的障礙，以實(shí)現(xiàn)太陽光上轉(zhuǎn)換的應(yīng)用。讓她感到高興的是，越來越多的人才加入到他們的研究隊(duì)伍中。在人才培養(yǎng)方面，她在四川大學(xué)每學(xué)年承擔(dān)約兩門課的教學(xué)任務(wù)，始終秉承“教學(xué)相長”的原則，在教學(xué)過程中使自己不斷提升包括教學(xué)技能與方法、知識(shí)面、科研水平與創(chuàng)新等能力，堅(jiān)持將自己的學(xué)科前沿知識(shí)納入教學(xué)過程，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和科研視野；在培養(yǎng)研究生方面，以提高創(chuàng)新能力為目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生敢于質(zhì)疑、敢于嘗試、敢于直面逆境的精神，培養(yǎng)具有強(qiáng)烈責(zé)任感、社會(huì)競爭力和科研創(chuàng)新能力的拔尖創(chuàng)新人才。“創(chuàng)新能力的提高是我們夢想得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)”，懷抱基礎(chǔ)科研創(chuàng)新應(yīng)用惠及普通老百姓的夢想，伍晚花和她的團(tuán)隊(duì)做好了再掀能源新篇章的準(zhǔn)備。