作者:亚利桑那州立大学理查德·哈特 该论文的作者在实验室工作:劳伦·希尔德、斯科特·赛勒斯、杰克·加西亚
学分:亚利桑那州立大学生物设计研究所 光催化剂是一种有用的材料，具有多种环境和能源应用，包括空气净化、水处理、自清洁表面、抗污染涂料和涂层、制氢和将二氧化碳转化为可持续燃料
高效的光催化剂将光能转化为化学能，并将该能量提供给反应物质，以帮助发生化学反应
最有用的这种材料之一被称为氧化钛或二氧化钛，因其稳定性、作为光催化剂的有效性以及对人类和其他生物有机体无毒而备受追捧
在《物理化学快报》杂志上发表的新研究中，斯科特·赛勒斯和他的研究小组描述了他们对二氧化钛团簇分子动力学的研究
这种研究是开发更高效光催化剂的基本步骤
这种进步的关键是能够延长材料中的电子以激发态存在的时间，因为这种短暂的持续时间是二氧化钛作为高效光催化剂的时间
然而，仔细探究光催化剂的行为是一项棘手的工作
这些团簇的大小为1纳米或更小(或人类头发宽度的1/100，000)，研究中的分子内电子的运动发生在惊人的短时间尺度上，以飞秒(或十亿分之一秒的百万分之一)为单位进行测量
赛勒斯小组应用一系列激光脉冲，通过一种叫做飞秒泵浦-探针光谱学的技术来测量中性二氧化钛团簇的光动力学
原子排列的微小变化会引起电子(e-)和空穴(h+)运动的变化
学分:亚利桑那州立大学生物设计研究所 这项新的研究首次探索了二氧化钛的中性(不带电)团簇，使用飞秒激光和泵探针光谱学技术跟踪能量的细微运动
“我们把激光当成照相机，”塞尔说
“我们拍摄能量随时间流动的照片
" 塞尔是应用结构发现生物设计中心的研究员，他描述了当前研究的意义: “我们已经研究了二氧化钛最小的可能组成部分，以了解材料原子结构的微小变化对激发态寿命和能量流动的影响
了解这是如何发生的有助于将来重新设计更好的光催化剂
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