光催化技术能够直接利用太阳能驱动化学反应，在能源转化和环境治理领域具有广阔应用前景。然而，光生电子与空穴的快速复合、活性位点不明确以及长期稳定性不足等问题，一直是制约其实际应用的核心瓶颈。近年来，研究者逐渐认识到，光催化剂在光照下并非静止不变，而是会发生原位结构演化，包括光驱动结构构建、反应过程中结构与活性位点的实时重构，以及不可避免的光诱导破坏。这些现象与活性位点的生成、转变和失活密切相关，但相关研究在文献中仍较为分散，缺乏贯穿催化剂全生命周期的系统性总结。

针对上述问题，我校材料科学与工程学院硕士研究生孙榕君在田娜副教授、黄洪伟教授的指导下，系统总结了光诱导结构演化的研究进展，首次提出将光激发、结构演化、动态活性位点与性能提升相统一的框架，推动光催化研究从静态材料筛选向动态系统工程升级。该综述重点阐述了以下内容：

1. 首次构建“光诱导结构演化”全生命周期统一框架。本文从光催化剂的全生命周期出发，将光诱导现象系统归纳为三类相互关联的过程：光辅助构建（特定位点生长、活性位点调控、原子级界面构建）、反应条件下的原位重构（金属物种形成、非晶化、缺陷态转变、配位结构转变）以及光诱导破坏（光腐蚀、表面位点失活、相变、金属聚集）。这一框架揭示了光不仅是反应的能量来源，更是调控结构演化的精确工具。

2. 从表征到计算：方法学体系的系统梳理。综述全面总结了用于探测光诱导动态演化的原位表征技术，包括FT-IR、Raman、XPS、EPR、fs-TA、XAS、TEM、HAADF-STEM、SPVM、XRD等，明确了各技术在时间/空间分辨率上的边界与匹配能力；同时梳理了TD-DFT、非绝热分子动力学、机器学习势等先进计算方法在模拟光驱动结构演化中的应用，并指出当前方法在光催化领域仍存在较大发展空间。

3. 从认识规律到精准调控：调制策略的系统整合。研究团队从光照参数（波长、强度、照射时间）、催化剂结构控制（界面工程、缺陷工程、表面修饰）和反应环境调控（气氛、温度、pH）三个维度，系统总结了放大有益结构演化、抑制有害自腐蚀的调控策略，并以氧空位工程为例，展示了如何将动态演化嵌入催化剂设计而非将其视为不可控副反应。

本文提供了关于光诱导结构演化与动态活性位点调控的新见解，为高效、稳定光催化系统的理性设计绘制了清晰的路线图，并呼吁发展高时空分辨原位表征、定量结构-演化-性能关联模型以及自修复催化剂，推动光催化从实验室走向实际应用。

图1. 光催化剂全生命周期在光照下可能发生的原位结构演化示意图

图2. 典型表征技术的时间分辨率窗口及其对光催化过程的匹配能力

图3. 以Ovs为例说明光诱导原位结构演化与调控策略的示意图

上述研究成果发表于材料领域国际权威期刊《Advanced Functional Materials》上：Rongjun, Na Tian, Zijian Zhu, Yiwei He, Hongwei Huang, Beyond Static Perspective: Deciphering Light-Induced Structural Evolution and Its Regulation on Photocatalytic Efficiency and Stability, Adv. Funct. Mater., 36(2026) e76490.

全文链接: https://doi.org/10.1002/adfm.76490