图 飞秒干涉散射成像（Femto-iSCAT）与单分子荧光成像（SMFI）联合表征示意

　　在国家自然科学基金项目（批准号：22574138）等资助下，厦门大学方宁、黄腾翔和南京大学康斌团队提出了一种用于定量关联反应活性位与载流子动力学的研究方法。相关成果以“二维层状InSe光催化剂中单分子反应活性与电荷载流子动力学的纳米尺度关联（Nanoscale correlation of single-molecule reactivity and charge carrier dynamics in a two-dimensional layered InSe photocatalyst）”为题，于2026年1月7日发表于《自然·催化》（Nature Catalysis）杂志，论文链接：https://www.nature.com/articles/s41929-025-01472-w。

　　光催化是一种利用半导体材料将光能转化为化学能的途径。光生载流子在光催化反应中起关键作用，但光催化剂往往同时存在基面、边缘、褶皱等复杂的缺陷结构特征，使得在纳米尺度上建立载流子动力学与光催化活性的对应关系仍具有挑战。

　　针对这一挑战，上述研究团队将单分子荧光成像（SMFI）与飞秒干涉散射显微技术（Femto-iSCAT）相整合，构建原位表征策略：利用Femto-iSCAT 获取载流子动力学信息，并结合 SMFI 的单分子定位与反应速率测量，基于同一结构特征进行了关联分析。研究以二维InSe材料为模型体系，在基面、边缘与褶皱等特征处测量了羟基自由基氧化反应的反应活性与载流子动力学参数。结果显示，比反应速率与载流子寿命呈正线性相关，而与载流子浓度的相关性较弱。研究还发现，本体材料的层数主要通过调控载流子寿命，进而影响光催化反应速率。

　　综上所述，该工作可提供一种将超快载流子寿命衰减动力学测量与单分子反应动力学在空间上对应起来的实验方案，可用于研究光催化材料不同结构特征处的结构-功能关联。