Les variations temporelles de l'état chimique de la surface du dioxyde de titane durant l'irradiation UV ne peuvent être observées par des méthodes conventionnelles telles que la spectroscopie d'absorption infrarouge à Transform ée de Fourier (FTIR) ou la spectroscopie Raman. L'équipe dirigée par le professeur Hiromasa nishikiori du rism de l'Université Xinzhou a donc observé cette réaction par spectrométrie de fluorescence résolue dans le temps.
L'équipe a noté que l'anion unique de la fluorescéine se transforme en Anion divalent, "à l'état excité", et que le Proton est transféré du colorant fluorescéine à la surface du dioxyde de titane pendant l'irradiation UV, ce qui n'a pas été déterminé auparavant par spectroscopie d'absorption instantanée.
La fluorescéine est un colorant organique sensible à la lumière et à l'acidité / alcalinité qui est adsorbé à la surface du dioxyde de titane en tant que molécule sonde.L'équipe a utilisé un Laser femtoseconde pulsé pour effectuer une analyse spectrale par résonance Plasmonique de surface (SPR) résolue dans le temps.En utilisant la spectroscopie laser à impulsions femtoseconde SPR, l'équipe a pu observer indirectement le transfert de protons du colorant à la surface du dioxyde de titane et démontrer la formation d'hydroxyles alcalins.

L'observation du temps d'irradiation UV montre que la surface devient plus alcaline et que le Groupe Oh à la surface du dioxyde de titane reçoit des protons d'un seul Anion de fluorescéine.L'observation par sonde fluorescente à résolution temporelle à l'aide de colorants organiques sensibles à la lumière et à l'acidité / alcalinité est une méthode très efficace pour observer le comportement photoinduit à petite échelle (processus de transfert de protons) qui se produit à la surface d'un solide en très peu de temps.
Les chercheurs ont pu observer avec succès les proportions d'ions binaires et d'ions unitaires de fluorescéine en établissant la spectrométrie SPR.Le professeur nishikiori espère continuer à contribuer au progrès de la production d'hydrogène par séparation photocatalytique de l'eau en établissant cette méthode simple qui permettra aux chercheurs d'observer et d'évaluer l'activité photocatalytique.