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能量存儲和轉換過程的表界面動力學研究一直是能源領域研究的熱點和難點，其中固-液界面的反應動力學探測極具挑戰性。同步輻射具有亮度高、準直性好、頻譜連續等諸多優異的特性，能夠有效探測材料表界面的局域原子和電子結構，非常適合原位追蹤反應過程中固-液界面結構變化的動態過程，實時在線探測固-液界面活性中心結構和反應中間體在能量轉換過程中的變化及其演變規律。

該綜述基于團隊前期的研究工作，以氧關聯電化學固-液界面反應動力學研究為例，從同步輻射譜學原位探測的基本原理出發并結合多個應用實例，深入淺出、系統全面地介紹了如何通過聯合原位同步輻射紅外譜學和X射線吸收譜學有效地獲取氧關聯能量轉換過程中固-液界面的動態“電影”(圖1)，同時也指出了該研究領域存在的挑戰和未來的發展方向。

圖1.聯合原位同步輻射譜學研究固-液界面動力學過程示意圖

近年來，劉慶華研究組一直致力于原位同步輻射技術的發展和應用研究，通過發展原子級精度的原位同步輻射紅外譜學和X射線吸收譜學實驗技術，在氧關聯/碳關聯/氮關聯能量轉換過程的固-液界面反應動力學原位研究方面取得了系列的重要階段性成果(Nat. Energy2019,4, 115-122；J. Am. Chem. Soc.2020,142, 12306-12313；Nat. Chem.2020,12, 717-724;Nat. Energy2021,6, 904-912;Nat. Commun.2021,12, 6118)。《化學研究評述》是國際上最具權威性的三大化學化工綜述性期刊之一，它具有鮮明的“自我綜述”的特色，主要是描述通訊作者團隊自己的系統性研究工作，本次受邀在《化學研究評述》撰寫綜述論文，體現了中國科學技術大學科研團隊在原位同步輻射譜學技術的發展和應用領域的研究已形成系統性和國際影響力。

中國科學技術大學國家同步輻射實驗室/核科學技術學院劉慶華是論文的通訊作者，第一作者為程位任和蘇徽。該研究獲得了國家自然科學基金委的資助，也得到了合肥國家同步輻射實驗室、上海和北京同步輻射裝置的大力支持。

論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.accounts.2c00239

參考資料：http://news.ustc.edu.cn/info/1048/79816.htm