推动煤炭清洁高效利用，是保障国家能源安全、促进传统与新能源协调过渡的关键。我校李文英、冯杰教授领衔的煤基能源清洁高效转化利用创新研发团队，深耕煤化学化工基础研究，构建煤炭资源化技术体系，在煤基液体利用、高性能燃料制备等领域持续攻关，近期获多项重要成果，为煤炭绿色转型与高值化提供科技支撑。

图1 煤基液体先分离后转化研究思路图

煤基液体富含稠环芳烃、酚类化合物等高价值基础化工原料，经济潜力显著。目前，其在加氢制燃料油、沥青深加工及组分提取等领域虽取得进展，但仍存在污染较重、附加值不足等问题，制约整体利用效能。

近年来，国家出台系列政策推动煤炭向 “原料、材料” 转型，助力煤炭资源绿色低碳发展。在此背景下，李文英教授团队以 “先分离后转化” 为技术研发主线，创新提出协同整合煤基液体关键组分与可持续太阳能的策略，聚焦环境友好型分子太阳能热燃料创制及高效功能化应用。其中，基于酚类化合物制备的偶氮基分子太阳能热燃料（MOST）性能突出：在特定波长太阳光照射下，母体异构体能吸收光子能量转化为亚稳态异构体；在热、光或催化剂等外部刺激下，又可发生反向转换，同时以热能形式释放存储能量。团队遵循 “分子设计 - 性能调控 - 功能应用” 研究理念，在该领域开展深入探索并取得多项成果。应用层面，团队成功研发可穿戴光储热织物，在低温环境中能实现约 12℃温升（Chem. Eng. J., 2023, 466, 143175）；还开发出适用于寒冷环境除冰除霜的光储热薄膜（J. Mater. Chem. A, 2024, 12, 23723）。性能提升方面，设计的三枝偶氮苯酚衍生物，兼具优异光控固 - 液相变能力与 525 kJ/mol 的高储能密度，大幅提升光热燃料综合储能性能（Green Chem., 2025, doi.org/10.1039/D5GC03447G）。此外，团队提出新型偶氮基太阳能热燃料分子设计策略，可在太阳光照下实现高效能量存储（Innov. Mater., 2025, 3, 100110），为相关材料开发提供新思路。

图2 系列煤基太阳能热燃料的功能化应用

近日，该团队在能源与环境领域顶刊《Energy & Environmental Science》发表封面综述（Energy Environ. Sci., 2025, 18, 8990-9017）。文中系统梳理蒽、二氢薁 / 乙烯基庚二烯、降冰片二烯 / 四环烷、偶氮苯四种太阳能热燃料，及其半衰期、储能密度等关键性能参数。重点总结该类燃料功能器件在太阳能捕获、转换与释放的应用进展，探讨技术可行性与经济性，指明器件化核心挑战，并提出阳光驱动储能、多样化诱导放热、规模化合成等前沿策略。这些策略有望突破技术瓶颈，为器件优化与创新提供指引，推动领域跨越式发展。论文通讯署名第一单位为太原理工大学，青年教师徐兴堂博士为第一作者，2025级博士生李崇华为第二作者，李文英教授为唯一通讯作者。

图3 煤基太阳能热燃料功能化应用示意图

   研究工作获得国家自然科学基金、国家重点研发计划、国家重大专项和山西省基础研究计划项目的资助。