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

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