近日，大連化物所副研究員郭慶、副研究員馬志博和院士楊學明發表了題為“Single Molecule Photocatalysis on TiO₂Surface”的綜述文章。

　　眾所周知，多相光催化在光伏電池、太陽能水分解、光催化降解污染物等領域有著重要且廣泛的應用。因此，近十年來，各種表面科學技術對這些重要的光催化過程，特別是TiO₂光催化反應機理進行了廣泛的研究。該綜述文章著重介紹了該領域最近的進展，通過結合掃描隧道顯微鏡（STM）和其他表面科學技術，直接跟蹤TiO₂單晶表面上單分子光化學的演變，從微觀直觀現象及反應機理方面為TiO₂光催化提供見解。本文首先討論了各種TiO₂表面的結構，隨后詳細介紹了幾種重要分子（水、醇和醛）在TiO₂模型表面上的單分子光催化反應，試圖一步一步地探索鍵的解離以及吸附點和吸附態在TiO₂光催化反應中的作用，最后，簡要討論了單分子TiO₂光催化的挑戰和機遇。

　　該團隊長期致力于利用表面程序脫附譜研究表界面光化學產物和路徑（J. Am. Chem. Soc.,2012; J. Am. Chem. Soc., 2013; J. Am. Chem. Soc.,2014）；用低溫掃描隧道顯微鏡研究實空間單分子光化學過程（J. Phys. Chem. Lett., 2016; J. Phys. Chem. C,2015; J. Phys. Chem. Lett., 2019）；用雙光子光電子能譜研究光化學反應過程中電子態的變化（J. Am. Chem. Soc.,2015; Chem. Sci., 2011），將多種研究手段有效結合開展了大量的研究工作，并取得了一系列的研究進展。

　　該研究成果發表在Chemical Reviews上。相關工作得到自然科學基金委、中科院能源化學戰略性先導科技專項（B）等項目的資助。（文/圖 馬志博）