我国学者揭示质子穿梭辅助三线态能量转移新机制

在光化学、能源光伏与光催化技术持续迈向高效化的背景下，质子耦合能量转移机制一直是全 球化学与材料科学领域的研究难点。近日，依托国家自然科学基金支持，中国科学院大连化学物理研究所吴凯丰研究员团队在该方向取得标志性进展，成功揭示质子穿梭辅助三线态能量转移全新机理，相关成果于 2026 年 3 月 9 日发表于国际顶级期刊《自然・材料》，成为我国高端科研仪器支撑基础科学突破的又一典型案例。

三线态能量转移凭借独特反应活性，在光化学合成、光伏能量转换等场景中具备重要应用价值，而质子耦合作用会显著改变体系势能面与反应动力学，让质子参与的能量转移过程长期难以被精准解析。此次研究中，团队构建硒化锌量子点与苯酚 - 吡啶二分体杂化体系，突破传统观测手段局限，依托高精度分析仪器完成了从微观机理到路径验证的全链条实验。

作为典型的仪器驱动型科研成果，该研究全程依赖高端光学与光谱设备支撑核心数据获取。团队通过超快瞬态吸收光谱系统捕捉光激发下的瞬态信号，清晰观测到量子点空xue向苯酚分子转移、质子在氧原子与氮原子间往复穿梭的完整过程；搭配动力学同位素效应实验设备与变温超快光谱平台，验证了质子转移无明显温度依赖性，证实其遵循量子隧穿路径，与理论计算结果高度吻合。

实验结果表明，质子穿梭机制可大幅提升三线态能量转移的速率与效率，为光催化、光子上转换、新型光伏器件等领域提供了全新机理支撑。从仪器设备行业视角来看，此次突破充分印证：超快激光光谱、时间分辨表征、变温测试系统等高端科学仪器，已成为解析微观能量转移、电荷传输等关键科学问题的核心工具，也是我国在光化学、纳米材料等前沿领域保持国际竞争力的重要基础。

业内专家表示，该成果不仅完善了质子耦合能量转移理论体系，更直观展现了高端分析测试仪器对基础科研的赋能价值。随着国产超快光谱、量子点表征等设备持续迭代，未来将有更多依托自主仪器完成的前沿发现，推动我国从基础研究到产业应用的全链条创新。