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激光pump-X光probe时间分辨X射线吸收谱,是探测激发前后体系几何和电子结构变化的强有力实验技术。时间分辨X射线吸收谱通常分析由激光激发后(laser-on)的吸收谱减去激发前(laser-off)的吸收谱所得到的差分谱。我们在扩展边(EXAFS)和近边(XANES)能区都发展了相应的新的差分谱分析流程。R空间差分EXAFS能快速得到径向结构信息,并为差分XANES提供参考与参数拟合的边界限制。差分XANES拟合部分引入了不依赖导数的全局优化算法,并且拥有灵活可换的架构,可根据需要选择和扩展计算核心与搜索算法。该流程应用于自旋翻转体系Fe(phen)3的研究,获得了可靠的激发比例和结构变化。 该流程更在配合物Co(DPA-Bpy)光催化分解水产氢体系的研究中发挥重要作用。该体系以Ru(Ⅱ)(bpy)3作为光敏剂,抗坏血酸作为电子牺牲体,在真实产氢环境下进行原位时间分辨X射线吸收谱实验。通过差分谱数据解析获得了第一配位Co-N键的0.09(A)的键长收缩。该变化主要由Co原子和Bpy配体间的反馈键增强导致。这一结构变化和第一性原理计算结果相吻合,并有明确的催化意义。这是在催化剂Co(Ⅰ)中间体中首次发现Co-N键收缩,不同于之前报道的有机溶剂中类似体系键长伸长的结论。我们的工作进一步阐述了Co分子的催化机理,也表明了真实体系原位实验的重要性。