光与物质的相互作用是自然界普遍存在的现象。太阳能转化就是典型的涉及光与物质相互作用的过程。载流子的产生、分离、传递和表面化学反应是光伏和光催化这两个太阳能转化过程中最核心的问题，它们共同决定了光-电和光-化学转化的效率。尽管报道的效率在不断刷新，这其中仍然有很多兼具挑战性与启发性的科学问题。比如如何提高载流子的分离和传递效率？是否能够捕获“热”载流子以提高能量转换效率？能否具体到某个元素来研究电荷动力学？光催化反应的基元步骤是什么？如何探测光催化反应的超快动力学？避免从实验结果进行经验性的推断，用自行研制的先进物理化学仪器直接对费米面附近的基态和激发态电子结构、载流子动力学以及表面反应从时间、能量、动量、元素和物种上进行探测是我们的主要研究内容，结合理论计算，揭示表界面微观结构与电荷以及化学动力学之间的关联，从原子分子水平理解太阳能转化中的物理和化学过程。

        1. 表界面超快电子动力学

        表界面电子结构与光吸收、电荷分离与扩散、界面电荷传递以及表面反应密切相关，对理解太阳能转化过程至关重要。光电子能谱是测量电子结构最直接的手段之一。光电子发射过程满足能量和水平动量守恒，测量其动能和水平动量的对应关系，就能够获得材料的能带结构。将极紫外超快激光与光电子能谱结合，用泵浦-探测方法可以实现对固体材料表界面的电子结构从时间、能量、动量和元素方面的刻画，从多个维度研究电荷动力学和反应动力学。

        2. 表面反应动力学

        模型体系是研究光催化和等离激元催化微观机理的理想平台。结合表面科学技术如光电子能谱、程序升温脱附谱和扫描隧道显微镜等，我们可以从原子分子水平研究化学反应。更重要的，我们需要利用飞秒时间分辨光电子能谱和双脉冲相关+时间飞行质谱技术，研究这些光-化学转换过程中电荷及能量的传递和利用，比如光催化体系界面静态能级失配条件下电荷是如何传递的，吸附质/催化剂界面是否存在热电荷传递，等离激元催化到底是热驱动的反应还是电子驱动的反应。

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每年计划招收学生一名，欢迎物理和化学背景的学生加入。

070304-物理化学

表面化学动力学
表面科学
光催化

2005-09--2011-09   中国科学院大连化学物理研究所   理学博士
2001-09--2005-07   中国科学技术大学   理学学士

博士研究生

理学博士

2019.07至今，       中国科学院大连化学物理研究所, 研究员

2014-07~2019.07, 中国科学院大连化学物理研究所, 副研究员

2011-10~2014-06,中国科学院大连化学物理研究所, 助理研究员

2019-07~现在, 中国科学院大连化学物理研究所, 研究员
2014-07~2019-07,中国科学院大连化学物理研究所, 副研究员
2011-10~2014-06,中国科学院大连化学物理研究所, 助理研究员

表面光化学反应动力学
表面化学动力学

   

（1） 唐敖庆化学奖学金, , 其他, 2011
（2） 辽宁省自然科学学术成果奖, 二等奖, 省级, 2011

（ 1 ） 一种多功能的等离激元催化反应装置, 发明专利, 2023, 第 2 作者, 专利号: ZL 2022 1 1014307.8

（ 2 ） 一种在超高真空系统内精确气体进样、采集的分析装置, 发明专利, 2023, 第 2 作者, 专利号: ZL 2020 1 0655472.6

（ 3 ） 一种用于程序升温脱附谱的样品台, 发明专利, 2025, 第 2 作者, 专利号: ZL 202211513333.5

（ 4 ） 基于高次谐波产生的时间分辨角分辨紫外光电子能谱装置, 发明专利, 2024, 第 2 作者, 专利号: ZL 202011336830.3

   

（1） Anisotropic Valence Band Structure of Anatase TiO2(101) Studied by Polarization-Dependent Angle-Resolved Photoelectron Spectroscopy, Journal of Physical Chemistry C, 2025, 
（2） Photocatalyzed oxidation of water on oxygen pretreated rutile TiO2(110), Chinese Chemical Letters, 2025, 
（3） Groove-Confined Cobalt Catalyst for Low-Temperature CO2 Activation, J Am Chem Soc, 2025, 
（4） Disentangling the Contribution of Surface and Bulk Ti3+ Defects to the Band Gap States of Rutile TiO2(011), JACS Au, 2025, 
（5） Adsorption Structure-Activity Correlation in the Photocatalytic Chemistry of Methanol and Water on TiO2(110), Accounts of Chemical Research, 2024, 
（6） Site-Selective Excitation of Ti3+ Ions in Rutile TiO2 via Anisotropic Intra-Atomic 3d-3d Transition, JACS Au, 2024, 
（7） Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy Study of the Adsorption and Electronic Structure at the CO2/TiO2(110) Interface, Journal of Physical Chemistry C, 2024, 
（8） Excitation Photon Energy-Dependent Carrier Multiplication in Graphite, ACS Matetials Letters, 2024, 
（9） Interaction of Atomic Deuterium with Rutile TiO2(011)-(2��1), Journal of Physical Chemistry C, 2023, 第 11 作者
（10） Valence Band of Rutile TiO2(110) Investigated by Polarized-Light-Based Angle-Resolved Photoelectron Spectroscopy, J Phys Chem Lett, 2022, 第 11 作者
（11） Alkoxylation Reaction of Alcohol on Silica Surfaces Studied by Sum Frequency Vibrational Spectroscopy, The Journal of Physical Chemistry C, 2021, 第 4 作者
（12） Hydrophobic Modification of Silica Surfaces via Grafting Alkoxy Groups, ACS APPLIED ELECTRONIC MATERIALS, 2021, 第 4 作者
（13） Origin of the Adsorption-State-Dependent Photoactivity of Methanol on TiO2(110), ACS CATALYSIS, 2021, 第 11 作者
（14） Anisotropic d-d Transition in Rutile TiO2, JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY LETTERS, 2021, 第 11 作者
（15） Active Species in Photocatalytic Reactions of Methanol on TiO2(110) Identified by Surface Sum Frequency Generation Vibrational Spectroscopy, JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C, 2019, 第 5 作者
（16） Ultralong UV/mechano-excited room temperature phosphorescence from purely organic cluster excitons, NATURE COMMUNICATIONS, 2019, 第 13 作者
（17） Single Molecule Photocatalysis on TiO2 Surfaces, CHEMICAL REVIEWS, 2019, 第 3 作者
（18） Role of pt loading in the photocatalytic chemistry of methanol on rutile tio2(110), ACS CATALYSIS, 2019, 第 11 作者
（19） Fundamentals of TiO2 Photocatalysis: Concepts, Mechanisms, and Challenges, ADVANCED MATERIALS, 2019, 第 2 作者
（20） Flexible high-resolution broadband sum-frequency generation vibrational spectroscopy for intrinsic spectral line widths, JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS, 2019, 第 5 作者
（21） A broadband sum-frequency generation vibrational spectrometer to probe adsorbed molecules on nanoparticles, SURFACE SCIENCE, 2019, 第 5 作者
（22） In situ studies on temperature-dependent photocatalytic reactions of methanol on tio2(110), JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C, 2019, 第 7 作者
（23） 飞秒时间分辨的能谱分析光电子显微镜：异质结超快载流子动力学测量, Femtosecond Time-Resolved Spectroscopic Photoemission Electron Microscopy for Probing Ultrafast Carrier Dynamics in Heterojunctions, CHINESE JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS, 2019, 第 6 作者
（24） Adsorption Structure and Coverage-Dependent Orientation Analysis of Sub-Monolayer Acetonitrile on TiO2(110), JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C, 2019, 第 6 作者
（25） Electronic structure and photoabsorption of Ti3+ ions in reduced anatase and rutile TiO2, PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS, 2018, 第 11 作者
（26） Deuterium Kinetic Isotope Effect in the Photocatalyzed Dissociation of Methanol on TiO2(110), JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C, 2018, 第 11 作者
（27） Elementary Chemical Reactions in Surface Photocatalysis, ANNUAL REVIEW OF PHYSICAL CHEMISTRY, VOL 69, 2018, 第 2 作者
（28） Excess electrons in reduced rutile and anatase TiO2, SURFACE SCIENCE REPORTS, 2018, 第 3 作者
（29） Observation and Manipulation of Visible Edge Plasmons in Bi2Te3 Nanoplates, NANO LETTERS, 2018, 第 11 作者
（30） Macroscopic Wires from Fluorophore-Quencher Dyads with Long-Lived Blue Emission, JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY A, 2017, 第 8 作者
（31） Fundamental processes in surface photocatalysis on tio2, ACTA PHYSICO-CHIMICA SINICA, 2016, 第 2 作者
（32） Photocatalytic chemistry of methanol on rutile tio2(011)-(2 x 1), PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS, 2016, 第 11 作者
（33） Facet Dependence of Photochemistry of Methanol on Single Crystalline Rutile Titania, CHINESE JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS, 2016, 第 11 作者
（34） Elementary photocatalytic chemistry on TiO2 surfaces, 2016, 
（35） Coverage Dependence of Methanol Dissociation on TiO2(110), JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY LETTERS, 2015, 第 5 作者
（36） Localized excitation of Ti3+ ions in the photoabsorption and photocatalytic activity of reduced rutile TiO2, JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, 2015, 第 5 作者
（37） Excitation Wavelength Dependence of Photocatalyzed Oxidation of Methanol on TiO2(110), Excitation Wavelength Dependence of Photocatalyzed Oxidation of Methanol on TiO2(110), CHINESE JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS, 2015, 第 11 作者
（38） Recombination of Formaldehyde and Hydrogen Atoms on TiO2(110), JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C, 2015, 第 9 作者
（39） Characterization of the Excited State on Methanol/TiO2(110) Interface, CHINESE JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS, 2015, 第 11 作者
（40） Effect of Surface Structure on the Photoreactivity of TiO2, JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C, 2015, 第 11 作者
（41） First-Principles Study of Methanol Oxidation into Methyl Formate on Rutile TiO2(110), JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C, 2014, 第 3 作者
（42） Photocatalytic Dissociation of Ethanol on TiO2(110) by Near-Band-Gap Excitation, JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C, 2013, 第 11 作者
（43） Kinetics and Dynamics of Photocatalyzed Dissociation of Ethanol on TiO2(110), CHINESE JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS, 2013, 第 11 作者
（44） Band-Gap States of TiO2(110): Major Contribution from Surface Defects, JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY LETTERS, 2013, 第 11 作者
（45） Surface photochemistry probed by two-photon photoemission spectroscopy, ENERGY & ENVIRONMENTAL SCIENCE, 2012, 第 11 作者
（46） Effect of defects on photocatalytic dissociation of methanol on TiO2(110), CHEMICAL SCIENCE, 2011, 第 1 作者
（47） A Surface Femtosecond Two-Photon Photoemission Spectrometer for Excited Electron Dynamics and Time-Dependent Photochemical Kinetics, CHINESE JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS, 2010, 第 2 作者
（48） Site-specific photocatalytic splitting of methanol on TiO2(110), CHEMICAL SCIENCE, 2010, 第 1 作者

（1） Fundamental Processes in Surface Photocatalysis on TiO2, Springer, 2016-01, 第 2 作者

   

（ 1 ） 光催化界面电荷传递与反应机制, 负责人, 地方任务, 2025-01--2027-12
（ 2 ） 表面Ti3+缺陷在TiO2光催化CO2还原中的作用机理研究, 负责人, 研究所自主部署, 2024-03--2024-12
（ 3 ） 固体表界面化学动力学, 负责人, 国家任务, 2024-01--2026-12
（ 4 ） 等离激元催化反应机理研究, 负责人, 研究所自主部署, 2023-01--2024-12
（ 5 ） 光生电荷分离传输过程的超快时空分辨研究, 负责人, 国家任务, 2022-01--2026-12
（ 6 ） 表界面超快化学反应动力学, 参与, 中国科学院计划, 2021-06--2026-05
（ 7 ） 等离激元金属材料与半导体界面的超快电荷传递动力学研究, 负责人, 国家任务, 2020-01--2023-12
（ 8 ） Au/TiO2界面电子及化学反应动力学研究, 负责人, 其他国际合作项目, 2019-03--2019-12
（ 9 ） 纳米结构跨频域及跨时域尺度的动力学表征-光转换动力学过程的高时空分辨表征, 参与, 国家任务, 2018-05--2023-04
（ 10 ） 纳米结构的超高分辨表征研究, 参与, 国家任务, 2016-07--2021-06
（ 11 ） 飞秒时间分辨紫外光电子能谱装置, 负责人, 其他国际合作项目, 2016-03--2016-12
（ 12 ） 超快时间分辨紫外光电子能谱装置, 负责人, 中国科学院计划, 2016-01--2017-12
（ 13 ） 二氧化钛表界面的激发态电子结构及电荷传递动力学研究, 负责人, 国家任务, 2016-01--2019-12
（ 14 ） 二氧化钛结构与其光催化活性之间的关联, 负责人, 地方任务, 2015-07--2017-06
（ 15 ） 金属/二氧化钛表面的光催化动力学研究, 负责人, 其他国际合作项目, 2014-03--2014-12
（ 16 ） TiO2表面光催化动力学的实验研究, 负责人, 国家任务, 2013-01--2015-12

（1）金红石TiO2的Ti3+缺陷及其介导的超快界面电子转移   中国化学会第一届全国表界面科学会议   2025-05-09
（2）TiO2表面Ti3+缺陷介导的超快电子转移   首届上海复杂体系超快动力学学术会议   2025-04-24
（3）Ti3+缺陷选择性激发介导的 TiO2界面超快电子传递   化学理论与机制青年学者学术交流研讨会   2024-12-19
（4）石墨中激发光子能量相关的载流子倍增   中国物理学会2024秋季学术会议   2024-10-10
（5）金红石 TiO2中 Ti3+缺陷位点的选择性激发   中国化学会第34届学术年会   2024-06-15
（6）TiO2表面光催化反应的分子机理研究   2024 Renewables可再生能源国际会议   2024-05-17
（7）Site-Selective Excitation of Ti3+ Ions in Rutile TiO2    第 15 届原子尺度表面、界面和纳米结构国际会议   2024-05-10
（8）TiO2表面吸附结构与光化学动力学之间的关联   中国化学会第33届学术年会   2023-06-16
（9）表界面光化学反应超快动力学   上海软X射线自由电子激光装置2022年用户研讨会   2022-11-22
（10）甲醇吸附结构对其在TiO2(110)表面 光催化反应动力学的调控   第五届全国表面物理化学青年论坛   2021-07-16
（11）飞秒时间分辨极紫外光电子能谱   中国化学会第32届年会   2021-04-18
（12）TiO2表面超快电子和化学动力学   第二届化学理论与机制青年学者学术交流研讨会   2020-11-01
（13）Role of Pt Loading in the Photocatalytic Chemistry of Methanol on TiO2(110)   2019-09-20
（14）还原型二氧化钛界面的电子结构-金红石和锐钛矿的比较   中国化学会第31届年会   2018-05-04
（15）Electron and Reaction Dynamics at the TiO2 Interface   2018-02-28
（16）Electronic Structure and Dynamics at TiO2 Interfaces   第三届全国表面物理化学年会   2017-10-21
（17）Electronic Structure and Dynamics at TiO2 Interfaces   2017-09-24
（18）Electronic Structure at the TiO2 Interface   第15届全国化学动力学会议   2017-08-19
（19）Electronic Structure at Rutile and Anatase TiO2 Interface   2017-05-28
（20）Electronic Structure at the TiO2 Interface   2017-01-16
（21）Excited States on Reduced TiO2    第十六届全国青年催化学术会议   2016-10-21
（22）Intrinsic Excited States on Reduced TiO2    第三届全国超快光谱研讨会   2016-08-19
（23）Excitation of Ti3+ in the Photoabsorption of Reduced TiO2    2016-07-09
（24）Role of Ti3+ in the Photoabsorption of Reduced TiO2    中国化学会第30届年会   2016-07-01
（25）Excitation of Ti3+ in the Photoabsorption and Photocatalytic Activity of TiO2    2015-11-05
（26）Localized Excitation of Ti3+ in the Photoabsorption and Photocatalytic Activity of TiO2    2015-10-11
（27）Photocatalytic Chemistry of Methanol on TiO2    2015-10-06
（28）Localized Excitation of Ti3+ Ions in the Photoabsorption and Photocatalytic Activity of Reduced Rutile TiO2   2015-08-09
（29）Intrinsic Excited States of TiO2   中国化学会第29届年会   周传耀，王志强，郝群庆，杨学明   2014-08-06
（30）Photochemistry of Methanol on TiO2(110)   周传耀，任泽峰，马志博，谭世倞，樊红军，王兵，杨学明   2011-09-13
（31）Photochemistry of Methanol on TiO2(110) Studied by Two-photon Photoemission and Scanning Tunneling Microscopy Method   周传耀，任泽峰，谭世倞，马志博，樊红军，Alec M. Wodtke, 王兵，杨学明   2011-04-29
（32）Site-specific Photocatalytic Splitting of Methanol on TiO2(110)   周传耀，任泽峰，谭世倞，马志博，樊红军，Alec M. Wodtke, 王兵，杨学明   2011-04-28
（33）Study of the Photodissociation of Methanol on Stoichiometric TiO2(110) using Femtosecond Two-photon Photoemssion   周传耀，马志博，任泽峰，戴东旭，杨学明   2009-10-12
（34）Photoinduced Chemistry of Water on TiO2(110) Studied by Femtosecond Two-Photon Photoemission Method   周传耀，任泽峰，马志博，戴东旭，杨学明   2009-06-15
（35）Photoinduced Dissociation of Methanol on Stoichiometric TiO2(110)   周传耀，任泽峰，马志博，戴东旭，杨学明   2008-10-20

Annabella Selloni 教授，普林斯顿大学 
刘利民研究员， 北京计算科学研究中心