西安交通大学前沿科学技术研究院的何刚教授课题组通过引入主族元素硒（Se）到紫精环蕃中，成功制备了一系列新型含硒紫精环蕃。这些化合物具有刚性缺电子空腔结构、良好的氧化还原性质、窄能隙以及在可见光范围内的强吸收特性。

研究团队利用飞秒瞬态吸收实验发现，所制备的环蕃具有稳定的双阳离子双自由基状态、高效的分子内电荷转移以及长寿命的电荷分离特性。这些优异的光物理和氧化还原性质使得含硒紫精环蕃首次被应用于电致变色器件和可见光光催化产氢。

在光催化产氢方面，含硒紫精环蕃作为电子转移剂和光敏剂，表现出了较高的产氢速率（34 mol/h）、转换数（203）和表观量子产率（5.33 × 10^-2）。此外，含硒紫精环蕃与富电子客体在溶液中可以通过主客体识别形成复合物，并成功应用于可见光催化产氢，为发展简化的太阳能体系提供了新的研究思路。

这项工作不仅拓宽了紫精环蕃及其主客体复合物在超分子光催化系统中的应用，也为紫精阳离子自由基化学的发展奠定了基础。研究结果发表在化学领域的权威期刊《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society）上。

何刚，西安交通大学前沿科学技术研究院教授、博士生导师，2015 年入选国家青年人才计划、西安交通大学“青年拔尖人才支持计划”（A 类）。聚焦紫精类有机功能材料在电致变色、能源、生物材料、催化等应用领域的研究。建组以来，以通讯作者身份在包括J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Chem. Sci.等国际知名期刊上共发表学术论文30余篇，8项发明专利。主持国家自然科学基金面上项目2项、青年基金1项，陕西省科学基金面上项目1项。担任《Chinese Chemical Letters》编委、中国化学会青年工作委员会委员、中国感光学会青年理事、西安交通大学青年工作委员会主任等。