中國科學家「拍攝」微觀世界「清明上河圖」
【大公報訊】記者宋偉大連報道：中科院大連化學物理研究所太陽能研究部李燦院士、范峰滔研究員等綜合集成多種可在時空尺度銜接的技術，對光催化劑納米顆粒的光生電荷轉移進行全時空探測，揭示了複雜的多重電荷轉移機制，這也是在全球範圍內首次「拍攝」到光生電荷轉移演化的全時空影像。北京時間10月12日夜，國際頂級學術期刊《自然》（Nature）發表了這一成果。
李燦院士、范峰滔研究員團隊明確了電荷分離機制與光催化分解水效率之間的本質關聯，為突破太陽能光催化反應的瓶頸提供了新認識和研究策略。李燦表示，光催化分解水的核心科學挑戰在於如何實現高效的光生電荷的分離和傳輸。由於這一過程跨越從飛秒（一千萬億分之一秒）到秒、從原子到微米的巨大時空尺度，揭開全過程的微觀機制極具挑戰性。
促光解水製太陽燃料應用
通過自主研發的時間分辨光發射顯微鏡（飛秒到納秒）、瞬態表面光電壓光譜（納秒到微秒）和表面光電壓顯微鏡（微秒到秒）等一系列先進「照相機」，像接力賽一樣，首次在一個光催化劑顆粒中跟蹤電子和空穴到表面反應中心的整個機制，並首次「拍攝」到光生電荷轉移演化全時空圖像。「光生電荷的影像就像清明上河圖一樣，我們可以從中看到電子在納米尺度上是怎樣轉移的，並分析它是怎麼對我們關注的光催化效率產生影響的。」李燦表示，「未來，這個成果有望促進太陽能光催化分解水製取太陽燃料在實際生活中的應用，為生產和生活提供清潔、綠色的能源。」
