9月4日消息，ChemRxiv最新预印（DOI: 10.26434/chemrxiv.15006376/v2，2026-09-04T12:25Z提交），Li Mengru、Wang Hao、Yin Hui发表研究，针对光催化领域一个长期悬而未决的核心机理问题：光照下产生的非平衡电子构型如何决定催化反应的能量学。

在光催化（太阳能燃料、光驱动化学转化）体系中，催化剂吸收光子后形成的激发态电子分布与基态截然不同，反应路径与能垒也因此改变。常规第一性原理计算基于基态电子结构，无法直接刻画这类非平衡态下的反应能量学，这成为光催化理性设计长期依赖试错的根源之一。

该工作开发了基于delta自洽场（ΔSCF）方法的计算框架，用于描述激发态（含电荷转移态）下的催化反应能垒与能量学，把“光照-电子构型-反应活性”的因果链条定量化。这为光催化剂筛选与太阳能燃料反应路径设计提供了可计算的评价指标，也呼应了近年“非平衡态光催化计量学”的研究潮流： photocatalysis 的活性描述符不能只看基态带边位置，还要看激发态电子-空穴分布及其弛豫路径。对布局太阳能燃料（人工光合、光解水、CO2光还原）的企业与研究机构而言，此类机理框架可降低催化剂开发中的试错成本。 （来源：ChemRxiv）