近日，我所郭庆副研究员、马志博副研究员和杨学明院士发表了题为“Single Molecule Photocatalysis on TiO2 Surface”的综述文章。
众所周知，多相光催化在光伏电池、太阳能水分解、光催化降解污染物等领域有着重要且广泛的应用。因此，近十年来，各种表面科学技术对这些重要的光催化过程，特别是TiO2光催化反应机理进行了广泛的研究。该综述文章着重介绍了该领域最近的进展，通过结合扫描隧道显微镜（STM）和其他表面科学技术，直接跟踪TiO2单晶表面上单分子光化学的演变，从微观直观现象及反应机理方面为TiO2光催化提供见解。本文首先讨论了各种TiO2表面的结构，随后详细介绍了几种重要分子（水、醇和醛）在TiO2模型表面上的单分子光催化反应，试图一步一步地探索键的解离以及吸附点和吸附态在TiO2光催化反应中的作用，最后，简要讨论了单分子TiO2光催化的挑战和机遇。
该团队长期致力于利用表面程序脱附谱研究表界面光化学产物和路径（J. Am. Chem. Soc., 2012; J. Am. Chem. Soc., 2013; J. Am. Chem. Soc., 2014）；用低温扫描隧道显微镜研究实空间单分子光化学过程（J. Phys. Chem. Lett., 2016; J. Phys. Chem. C, 2015; J. Phys. Chem. Lett., 2019）；用双光子光电子能谱研究光化学反应过程中电子态的变化（J. Am. Chem. Soc., 2015; Chem. Sci., 2011），将多种研究手段有效结合开展了大量的研究工作，并取得了一系列的研究进展。
该研究成果发表在Chemical Reviews上。相关工作得到自然科学基金委、中科院能源化学战略性先导科技专项（B）等项目的资助。（文/图 马志博）
