光热转换材料在蒸汽发电、海水淡化及光热治疗等领域具有广阔应用前景。柔性有机光热材料虽具备结构可调、易合成修饰等优势，但现有体系普遍存在升温速率慢、平衡温度低的问题。当前策略主要局限于提高光吸收和抑制辐射跃迁，亟待发展新策略。另一方面，非中心对称的极性材料因能呈现独特的光、电、磁、热等性质而备受关注，然而大多数给受体分子易形成中心对称堆积，导致宏观极性抵消，构筑极性材料极具挑战。
近日，游劲松团队张程教授、万贤楷研究员及中科院化学所张闯研究员合作，以哑铃型联二亚酞菁（2DiSubPc）为电子给体，富勒烯C60或C70为电子受体，分别获得非极性共晶2DiSubPc·C60与极性共晶2DiSubPc·C70。尽管2DiSubPc与C70单分子均为中心对称结构，但其共晶通过不对称π-π超分子作用形成极性组装，展现出显著吸收红移与高效光捕获能力。尤为重要的是，该极性共晶利用对称性破缺诱导的局域单重态与离域三重态1(TT)之间的量子相干振荡，实现超快能量传输。在0.5 W·cm-2、550 nm光照下，仅30秒即达242 ℃的平衡温度，远优于已报道的有机光热材料，为设计高性能有机光热转换材料提供了量子增强新策略。
该研究以“Quantum coherent beating in polar disubphthalocyanine-fullerene cocrystals for ultrafast photothermal conversion”为题目发表在Nature Photonics上，四川大学为第一单位，化学学院张程教授、游劲松教授、万贤楷研究员和中国科学院化学研究所张闯研究员为该论文通讯作者。感谢国家自然科学基金委、四川省科技厅、四川大学的经费支持。同时感谢化学学院专业实验室综合训练平台王春霞老师、阳萌老师和四川大学分析测试中心在化合物鉴定和表征中提供的帮助。
文章链接：https://doi.org/10.1038/s41566-026-01912-4
