元素百科介绍中国科技大学反向空穴转移动力学行为机制，揭示光刺激。近日，中国科技大学合肥微尺度物质科学国家研究中心罗毅研究小组张群研究小组在凝聚相超快光谱和动力学机制研究方面取得了新进展，揭示了甲醇分子（光催化研究中最常用的空穴牺牲剂之一）吸附在模型半导体材料中（g-光刺激反向空穴转移动力学行为机制发生在C3N4表面。Experimental的研究成果 Identification of Ultrafast Reverse Hole Transfer at the Interface of Photoexcited Methanol/Graphitic Carbon Nitride System为题，发表在《德国应用化学》上。
在光解水产氢、二氧化碳转化等光催化还原反应的研究中，为了提高光激发电子的利用效率，经常添加空穴牺牲剂来抑制有害的电子空穴复合物。虽然添加空穴牺牲剂已成为光催化研究领域的常规操作，但其背后的光刺激空穴动力学行为机制并不十分明确，导致人们在选择合适的空穴牺牲剂时往往受到经验的限制，存在一定的盲目性。就凝聚相表界面系统中的光刺激空穴动力学而言，目前的认知主要由理论描述或模拟提供，相关结果与实际情况不一致或偏差难以避免，迫切需要来自微观层面的实验研究信息。
鉴于此，研究人员专注于具有代表性的CH3OH/g-C3N4界面系统中的光刺激空穴动力学，采用飞秒时间分辨的超快光谱和动力测量技术，进行了一套精心设计的比较和控制实验。首先，通过对不同溶剂条件下超快特征谱及其进化的比较分析，不仅给出了第一个反向空穴转移过程（从空穴受害者分子到半导体材料表面）的实验识别，而且量化了时间尺度（几百皮秒）。其次，通过质子化g-C3N4的控制实验，证实了半导体材料表面吸附的去质子化甲醇分子是主导其空穴牺牲能力的化学物种。此外，通过对不同波长飞秒激光刺激下的实验结果进行比较分析，揭示了该系统中的热空穴转移效应。通过对不同空穴牺牲剂分子（如甲醇、乙醇、乙二醇等）的反向空穴转移率进行比较分析，提出了衡量空穴牺牲能力的微观动力学定量判断。这些来自超快光谱和动力学实验的新发现将为相关光催化研究提供普遍的机理认知和指导。
