近日，我院彭荣富、王超海教授指导的2025级研究生潘子涵，在国际顶级期刊Advanced Materials（中科院一区TOP，影响因子29.1）发表题为《Photothermal-Seek: Literature-Grounded Knowledge Graphs for Discovering High-Performance Solar Evaporators》的研究论文，河南城建学院为论文第一完成单位。

太阳能界面蒸发技术是利用太阳能实现海水淡化和高盐废水净化，在缓解淡水资源短缺、推动绿色低碳水处理等方面具有重要应用前景。当前，高性能太阳能蒸发材料研发大多依靠经验试错开展，难以提炼可复用、可迁移的材料设计规律，制约了该领域快速发展。针对这一瓶颈问题，研究团队在前期工作（Energy Environ. Mater. 2026, 9, 70286）基础上，构建了面向太阳能界面蒸发材料发现的文献驱动知识框架——Photothermal-Seek。团队以2771篇太阳能界面蒸发领域相关文献为数据源，建立了“材料实体—合成过程—结构特征—性能指标”多维度关联的专业知识图谱，打通图谱结构化数据与原始文献全文证据的溯源链路，实现光热蒸发材料相关信息的智能检索、逻辑推理与原始文献溯源查证。

图1 研究思路

图2 知识库的构建过程

本研究构建的知识库包含57,707个节点、126,649条关系，梳理形成1535个标准化光热材料实体节点。多轮随机验证结果表明，系统信息提取的原始证据支持率达到85.8% ± 2.4%，本体类别一致性高达95.9%，为大模型驱动下的材料文献深度挖掘，提供了可追溯、可核验的数据支撑。该结果为基于大模型的材料文献挖掘提供了可追溯、可验证的证据基础。依托知识图谱，团队提出光热吸收单元协同水传输、热管理单元的蒸发器创新设计思路；同步开发Photothermal‑Seek应用软件，并成功取得计算机软件著作权。

图3 Photothermal-Seek应用界面及授权登记证书

在实验验证中，团队选用聚吡咯作为共轭光热组分、脱木质素木材作为纤维支撑骨架，并针对直接盐水接触条件下的供水调控问题，在蒸发器底部引入纤维素纳米纤维/聚乙烯醇毛细调控层，构建了PPy@DW/CP蒸发器。该蒸发器在1 sun、3.5 wt% NaCl条件下实现了2.275 kg m⁻² h⁻¹的蒸发速率，较原始PPy@DW直接接触模式提升97.8%，有力验证了知识图谱用于光热蒸发材料智能设计的实用价值。该研究融合大语言模型文献抽取、知识图谱智能推理、原始文献证据检索技术，构建了从文献知识重构、设计规律发现到实验验证的研究闭环，不仅为太阳能界面蒸发材料的智能化研发开辟新路径，也为人工智能赋能绿色水处理材料创新提供重要参考。

王超海教授、浙江科技大学翟尚儒教授、日本名古屋大学Ho Ngoc Nam博士为论文共同通讯作者；澳大利亚昆士兰大学Yusuke Yamauchi教授、我校毛艳丽教授、朱新锋教授积极参与了本项研究工作。研究成果得到了中原英才计划、河南省高校科技创新人才支持计划和河南省科技攻关项目的资助。

该研究成果是我院首届研究生培养质量的重要体现。作为首届研究生，潘子涵在导师团队指导下，深耕人工智能赋能水处理材料设计前沿方向，完整完成知识图谱搭建、软件平台开发、实验验证全链条科研训练，跨学科文献解析、数据处理、知识推演与实验创新综合能力得到充分锻炼，是学院推动学科交叉融合、着力提升研究生实践创新能力的典型缩影。

图4 王超海（右二）指导潘子涵（右三）等研究生开展实验

近年来，学院高度重视研究生培养工作，不断强化导师团队建设，充分释放各类平台的育人载体效能，积极引导研究生投身高水平科研项目与国际合作交流，支持学生在直面真实科研难题的过程中淬炼创新实践能力。本次高水平论文发表与软件著作权的取得，是导师团队悉心指导、研究生刻苦钻研、学院优良育人环境协同赋能的综合成果，也为学校持续深化研究生培养模式改革、全面提升高层次创新人才培养质量提供了支撑。

论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.75148

（图文：张彦坤          审核：王超海）