飞秒瞬态吸收光谱在下一代光学材料设计中的应用

《ACS Applied Optical Materials》：Utility of Femtosecond Transient Absorption Spectroscopy for Designing Next-Generation Optical Materials

飞秒瞬态吸收光谱（fs-TAS）作为研究光催化分子与材料的关键工具，可观测载流子弛豫、电子转移路径及长寿命中间体，揭示电荷分离效率、陷阱态动力学和热载流子冷却机制，应用于π-共轭有机组装体、过渡金属配合物、铅卤化物钙钛矿等体系，阐明结构-功能关系对光催化性能的提升作用。

　　

飞秒瞬态吸收光谱（fs-TAS）已成为研究光催化分子和材料中超快激发态动力学的关键工具。通过利用超短激光脉冲，fs-TAS能够直接观察载流子弛豫、电子转移路径以及长寿命中间态，这些都对光催化性能至关重要。该技术已被用于研究多种系统和材料的能量状态。本文全面概述了fs-TAS，详细介绍了其光谱特征，包括基态漂白、激发态吸收、受激发射和光产物形成及其机制相关性。我们展示了fs-TAS在多种系统中的应用，包括π-共轭有机体系、过渡金属配合物、铅卤化物钙钛矿、MOF–CdS杂化物以及BiVO₄–TiO₂异质结。研究结果表明，fs-TAS能够揭示电荷分离效率、陷阱态动力学以及热载流子的冷却过程，为理解结构与功能之间的关系提供了深入见解，从而推动光催化性能的提升。这项工作强调了fs-TAS在开发具有定制激发态行为的下一代光学材料中的重要作用。