厦门大学/南京大学合作，Nature Catalysis!

背景：光催化技术潜力巨大，但传统宏观方法难以揭示纳米尺度结构异质性对载流子行为和反应活性的影响。二维层状材料是理想平台，但其表面缺陷共存导致活性差异显著，需发展纳米尺度表征方法。研究目的：整合单分子荧光成像与飞秒干涉散射显微镜，以二维硒化铟为模型，实现对单个结构特征处载流子动力学与单分子反应速率的同步、空间分辨测量，揭示载流子寿命与光催化活性的内在关联。结论：研究发现羟基自由基氧化反应速率与载流子寿命呈强烈正线性相关，而与载流子浓度关联弱，明确了载流子寿命是关键动力学参数。同时揭示了InSe光催化性能的层数依赖性，三层厚度时载流子寿命和反应速率均达峰值，这是间接带隙结构与表面复合过程协同平衡的结果。该工作为理解二维材料缺陷和厚度调控光催化活性提供了纳米尺度见解，证明了联合表征策略的强大能力。