中文摘要：

光催化是解决环境和能源两大问题的重要途径。从超快动力学上研究光催化机理对于认识光催化过程、促进光催化科学发展具有重要意义。本人在弱激发条件下研究纯相锐钛矿和金红石TiO2，发现不同于强激光激发条件的TiO2载流子动力学过程，提出了束缚态可参与锐钛矿TiO2光催化过程，促进了真实条件下光催化机理的认识。本项目拟从动力学上，在多时间尺度对TiO2光催化剂的光催化机理进行研究，特别研究锐钛矿/金红石异相结、晶体形貌在光催化过程中的作用。通过不同时间分辨率(fs、ns、ms)的时间分辨光谱技术（发光、红外和紫外可见吸收）相结合，在多时间尺度上研究载流子动力学，揭示异相结、晶体形貌在光催化载流子动力学中的作用，确定光催化决定性步骤，促进光催化机理的全面认识。希望通过本研究，从本质上认识异相结、晶体形貌对光催化性能的促进机制，在多时间尺度上理解光催化机理，指导新型高效光催化剂的设计合成。