一、个人简介

费良，江南大学纺织科学与工程学院2023届博士毕业生，导师王潮霞教授。毕业后赴西班牙西班牙加泰罗尼亚理工大学从事博士后研究工作，合作导师Kasper Moth-Poulsen教授。近年来科研工作一直围绕光储能纺织材料展开，重点关注在分子尺度上，光储能分子能量储存密度以及太阳能利用率，同时也致力于柔性可穿戴器件构筑的发明创新。迄今已在分子光储能领域取得多项科研创新成果，以第一作者在Adv. Mater. (27.4), Angew. Chem.- Int. Edit. (16.1), Energy Storage Mater. (18.9), Adv. Fiber Mater. (17.2)，Chem. Sci.（7.6）等高水平期刊上发表论文8篇，作为发明人申请国家发明专利5项，已获批1项。

二、论文基本信息

论文题目：偶氮苯衍生物光储能分子设计及储能织物性能

作 者：费良

指导教师：王潮霞 教授

学 院：纺织科学与工程学院

学 科：纺织科学与工程

三、论文研究价值

运用热管理织物调节人体表面微环境温度是为人体提供热健康环境的重要途径之一。通过直接对人体表面微环境温度的控制提高能量的利用效率，有助于减少能源的使用。目前，通过对织物或纤维表面改性、掺杂光-热转化材料、相变能量储存等方式制备光热温度管理织物，在一定程度上对人体表面微环境温度进行调控，但光能转化以及热量储存模块分离，不利于能量的高效利。如何在热管理纺织品上构建集太阳能吸收、转化、储存以及可控释放集成的光能利用闭环体系是光热管理织物研究的关键问题。光储能分子能够将太阳能储存在化学键中，最终以热能的形式进行可控释放。在光储能分子结构中，偶氮苯衍生物分子具有稳定的异构循环性能、适中的异构能量储存、高效的异构转变率以及双向光控的能量储存与释放等优势。此外，通过偶氮苯分子异构前后共轭体系变化，建立能量储存与颜色参数之间的关系，为实现精确化能量管理的偶氮苯衍生物分子基光热管理织物提出新的研究思路，也为热管理织物高效温度控制奠定基础。

四、论文主要贡献及创新点

（一）提出高储能密度偶氮苯衍生物异构能–相变能耦合吸收新方法

通过供吸电子效应设计并合成一系列偶氮苯衍生物分子，系统性探究偶氮苯衍生物分子结构对光异构性能、储能密度以及储能时间等影响；与相变材料分子结合，高效耦合吸收异构能以及相变能，并揭示其光控相变机理。

（二）构建偶氮苯衍生物全太阳能光谱吸收及可视化能量储/放体系

以偶氮苯衍生物分子光热储能为前提，引入对可见光与近红外光具有光热转化的纳米铯钨青铜粉粒子，扩展其在紫外–可见–近红外全光谱能量吸收，提升太阳能利用效率；基于偶氮苯衍生物分子光致变色及三组份染料体系热致变色原理，提出了光控三组份温变色新机制，并阐明其原理，实现可视化能量储/放指示。

（三）获得太阳能吸收、转化、储存以及可控释放集成的个人热管理织物

将偶氮苯衍生物储能分子体系包覆进入微胶囊，对微胶囊壳材进行UV滤光设计，赋予偶氮苯衍生物分子储能微胶囊在宽光谱光照下高异构比例；将其负载到织物中，实现热管理织物一体化太阳能吸收、转化、储存以及可控释放。

五、代表性科研成果

1. Liang Fei, Helen Hölzel, Zhihang Wang, Andreas Erbs Hillers-Bendtsen, Kurt Valentin Mikkelsen, Jacob Lynge Elholm, Muhammad Adil Salman Aslam, Monika Shamsabadi, Jialing Tan, Chaoxia Wang*, Kasper Moth-Poulsen*. Two-Way Photoswitching Norbornadiene Derivatives for Solar Energy Storage [J]. Chemical Science, 2024. 2024, 15 (43): 18179-18186.

2. Liang Fei, Zhao-Yang Zhang, Yongsong Tan, Ting Ye, Dongfang Dong, Yunjie Yin, Tao Li*, Chaoxia Wang*. Efficient and Robust Molecular Solar Thermal Fabric for Personal Thermal Management. Advanced Materials, 2023, 2209768.

3. Liang Fei, Weidong Yu, Zonghuai Wu, Yunjie Yin, Kasper Moth-Poulsen*, Chaoxia Wang*. Optically Controlled Thermochromic Switching for Multi-Input Molecular Logic. Angewandte Chemie- International Edition, 2022, 61(44): e202212483.

4. Liang Fei, Weidong Yu, Jialing Tan, Yunjie Yin*, Chaoxia Wang*. High Solar Energy Absorption and Human Body Radiation Reflection Janus Textile for PersonalThermal Management. Advanced Fiber Materials, 2023, 5(3): 955-967.

5. Liang Fei, Yunjie Yin, Mengfan Yang, Shoufeng Zhang*, Chaoxia Wang*. Wearable Solar Energy Management Based on Visible Solar Thermal Energy Storage for Full Solar Spectrum Utilization. Energy Storage Materials, 2021, 42: 636-644.

6. Liang Fei, Yunjie Yin, Manfred Wagner*, Chaoxia Wang*. Insight into Relation between Optically-Switched Foam Stability and Isomerization Kinetic from Azobenzene-Based Sulfate Surfactant. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2020, 606:125426.

7. Liang Fei, Yunjie Yin, Jinju Zhang, Chaoxia Wang*. A Visible Energy Management by Photochromic Solar Thermal Fuel Using a Color Display. Solar RRL, 2020, 4(12): 2000499.

8. Liang Fei, Fangqing Ge, Yunjie Yin, Chaoxia Wang*. Photo-Responsive Foam Control Base on Nonionic Azobenzene Surfactant as Stabilizer. Colloids and Surfaces A-Physicochemical and Engineering Aspects, 2019, 560: 366-375.

9. 王潮霞，费良，殷允杰. 一种硫酸盐型光响应泡沫控制剂的制备方法及应用. 发明专利，授权，专利号：ZL 2019 1 0628184.9，2021.

10. 王潮霞，费良，殷允杰. 一种基于偶氮苯光储能相变材料的制备方法及应用. 发明专利，实审，公告号：CN111748323A，2020.

11. 王潮霞，费良，殷允杰. 一种广波段太阳能吸收偶氮苯光储能材料的制备方法. 发明专利，实审，公告号：CN113774693A，2021.

12. 王潮霞，费良，殷允杰. 一种对磨毛织物掉毛程度的检测方法. 发明专利，实审，公告号：CN112816403A，2021.

13. 王潮霞，肖沭，文馨可，严智泷，王晴茹，吴悠，费良，殷允杰. —种基于全波段光蓄热热致变色织物的制备方法及应用. 发明专利，实审，公告号： CN114960238A

六、个人感悟

在科研训练中我深刻体会到:

1. 建立高效的协作网络往往比单打独斗更重要。

2. 在日常讨论以及学术交流过程，善于提关键问题是理解和推进实验最有效的途径。

3. 跨学科交流是创新之源。同样的实验数据经过不同维度的分析，可能揭示出意想不到的规律。

七、导师寄语

费尽缜密思研路，良宵优文笔下酷！从偶氮苯小分子的设计开发出可视分子储能柔性智能纺织品，是你步入科研殿堂的第一个台阶。熟练运用专业知识，大胆猜想严谨求证，坚韧不拔攀登学术高峰，你带着青春科研梦想一路走来！希望费良同学以纺织强国为己任，让智能可穿戴纺织品越来越“聪明”起来！让变革性技术成为纺织产业的强大支撑！