应用场景

通过使用泵浦-探测（pumb-probe）技术实现时间分辨率，其中泵浦脉冲激发样品，探测脉冲测量由此产生的电子动力学（图1）。这使得实时观察电荷转移和载流子弛豫等超快过程成为可能。该技术在推进我们对光催化机制的理解以及指导更高效光催化系统的开发方面具有显著潜力。

USM-P通过空间成像技术，获得高空间分辨图象，结合高时间分辨泵浦-探测技术，观察飞秒到纳秒时间尺度的电荷转移和载流子弛豫等超快过程。其中案例为跟踪光催化剂颗粒上的电荷转移过程。图2表明，有效的电子转移发生在亚皮秒时间尺度上的不同面之间，起源于非常规的准弹道状态。而空穴转移主要是在微秒尺度上的缺陷捕获。这种微观过程的详细知识为诊断光催化中的电荷分离瓶颈提供了前所未有的见解，对于合理设计高效的光催化剂是必不可少的。

图1：泵浦-探测原理示意图。

图2：飞秒到毫秒时间尺度上的表面光电势（SPV）测量以跟踪光催化剂颗粒上的电荷转移过程，摘自Nature 610, 296–301 (2022) 。