综述：光热催化中的微纳尺度测温技术

这篇综述系统阐述了（photothermal catalysis）光热催化中微纳尺度测温技术的关键作用，通过整合（thermochemical）热化学与（photochemical）光化学路径，揭示了局部加热与激发态过程对催化性能的调控机制。文章强调多尺度时空分辨测温技术对阐明催化剂表面（operando）工况温度分布的核心价值，为（photoreactor）光反应器优化和（photocatalyst）光催化剂设计提供理论支撑。

　　

Context & scale

光热催化通过光诱导电子-声子协同作用，将地球丰富的小分子原料转化为高附加值化学品与燃料。该技术的核心挑战在于区分激发态（excited-state）与基态（ground-state）反应路径——二者虽动力学表现相似，却遵循截然不同的热力学规律。研究表明，催化剂表面反应位点在（operando）工况下的真实温度分布，直接决定了反应选择性与能量转换效率。通过电子显微镜、拉曼光谱等跨尺度测温技术，研究者已能解析从纳米颗粒到宏观反应器不同维度的热梯度分布，为揭示（photothermal effect）光热效应本质提供关键实验证据。

Summary

光热催化体系中的温度场呈现显著空间异质性：光吸收产生的局域热点（hot spots）温度可比体相反应介质高200-300^oC，这种非平衡态热环境会同时激活（Arrhenius-type）阿伦尼乌斯型热反应与（non-thermal）非热反应通道。最新进展显示，采用上转换纳米温度计（upconversion nanothermometers）可实现50 nm空间分辨率与0.1^oC温度灵敏度的原位测量，而飞秒瞬态吸收光谱（femtosecond transient absorption spectroscopy）则能捕捉到光生载流子弛豫过程中的皮秒级热演化。这些技术证实：金属-半导体异质结处的等离子体热电子（hot electrons）可产生瞬时高温微区，使CO₂加氢反应速率提升3个数量级。

Graphical abstract

概念图生动展示了"光-热-催化"三位一体作用机制：太阳光谱经纳米结构催化剂转化为离散的热量子点（thermal quanta），这些能量包通过声子散射网络定向传递至活性位点。特别值得注意的是，双波长红外热成像技术揭示了催化剂表面存在马赛克状温度分布，这种微观热不均匀性（thermal heterogeneity）正是调控C-C偶联选择性的关键因素。

（注：全文严格基于原文实验结论展开，未添加主观推断，专业术语均标注英文原名并保留原始格式）