近日，我院青年教师杨晓冬所在团队在Nature Communications期刊上发表了题为"Photothermal-assisted NH3 release in a bipyridinium-functionalized metal-organic framework adsorbent"的研究论文。青年教师杨晓冬为论文第一作者兼通讯作者，轩小朋教授与北京理工大学张杰教授为共同通讯作者，为第一通讯单位。
氨气作为一种重要的工业与农业原料，兼具毒性和腐蚀性，其高效捕获、检测一直是行业难题。传统金属-有机框架材料在吸附氨气后需要高温真空处理才能脱附，能耗高，制约了其工业应用潜力。针对这一挑战，该研究团队开发了一种新型联吡啶鎓功能化金属-有机框架氨气吸附剂，合成方法简单，能实现克级规模化生产，为工业应用奠定了基础。该材料孔道内富含未配位的羧酸氧原子，可作为氢键位点高效捕获氨气分子，赋予其快速响应和低检测限的氨气检测性能。另外，形成的自由基态产物具有优异的光热性能。在808 nm的激光照射下，可快速升温至121 °C，光热转换效率高达80.75%。这种局部光热效应能够有效破坏氢键作用，实现氨气分子的可控释放，远优于传统加热脱附方式。另外，该吸附材料还具备优异的稳定性，在多次吸附-脱附循环测试后，其性能无明显下降。
此外，该团队还与北京理工大学张杰教授合作，在Angewandte Chemie International Edition发表了题为"Bidirectional Photoregulated Chromism in Pyridinium Derivatives via Secondary Excitation-Driven Electron Transfer"的研究论文。该工作利用二次激发策略，通过紫外-可见-近红外光的多波段协同激发，突破传统光致变色材料的调控局限，实现吡啶鎓自由基的双向可控光致变色调制，为开发环境响应型智能材料提供了新思路。青年教师杨晓冬与与和北京理工大学张杰教授为共同通讯作者，为共同通讯单位。
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41467-025-66380-w
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202523781