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利用太陽能并且通過光催化技術制備高附加值燃料和化學品為發展可持續和環境友好的能源經濟提供機會。對于光催化技術，光生載流子的動力學是關鍵。如何在捕獲電荷與電荷帶邊復合之間進行平衡是增強半導體光催化劑的催化活性的關鍵，因此調節光催化劑的缺陷位點是改善光催化劑性能的關鍵。但是與電荷復合的相關研究相比，人們對于電荷的捕獲現象的認識比較粗淺。產生這種局限的原因是人們在時間和空間角度對缺陷的性質理解非常少。

有鑒于此，大阪大學Tetsuro Majima、中國科學技術大學薛佳偉等綜述目前通過時間分辨光譜表征和空間分辨顯微鏡表征技術對于理解電荷陷阱的研究與調控。

本文要點

（1）

在這篇綜述中，作者關注于在光催化劑的電荷捕獲陷阱與光催化活性之間的直接關系。因此，作者對飛秒瞬態光吸收等先進的時間分辨光譜表征技術，以及單分子熒光成像和表面光電壓等空間分辨顯微鏡表征技術的原理進行介紹。

（2）

此外，作者從時間分辨和空間分辨技術對于捕獲電荷的相關研究進行總結。隨后 ，總結目前光催化劑通過缺陷位點設計構建電荷捕獲陷阱的最新研究。作者對半導體光催化劑的電荷捕獲技術 的發展前景以及未來的機會進行總結討論。

參考文獻

Jiawei Xue*, Mamoru Fujitsuka, Takashi Tachikawa, Jun Bao, and Tetsuro Majima*, Charge Trapping in Semiconductor Photocatalysts: A Time- and Space-Domain Perspective, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.3c14757

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c14757