电荷转移是电子或空穴在原子、分子、缺陷、界面或电极之间重新分布的过程，是理解催化、光电和吸附行为的核心概念。
电荷转移强调的是电子密度从一个区域移动到另一个区域。两个材料接触、分子吸附到表面、缺陷形成或外加电位作用时，都可能引发电子重新分布。它可以是完全电子转移，也可以只是部分电荷偏移。
图1：异质结中的电子与空穴迁移路径图。DOI：10.1038/s41598-026-39997-0。
常见判断包括 Bader 电荷、差分电荷密度、功函数变化和核心能级位移。差分电荷密度可写作 Δρ = ρtotal– ρA– ρB，其中 ρtotal是复合体系电荷密度，ρA和 ρB是各组分单独电荷密度。黄色/蓝色区域通常表示电子积累和耗尽，但必须看清图例定义。
界面电荷转移的根源通常是费米能级、功函数或化学势差异。两种材料接触前电子能级不同，接触后电子会从较高化学势一侧流向较低化学势一侧，直到界面达到新的平衡。这个过程会形成内建电场和能带弯曲。
图2：Z-scheme 光催化中的电荷分离与转移机制图。DOI：10.1038/s41598-026-39997-0。
在光催化异质结中，电荷转移决定电子和空穴能否有效分离；在电催化中，它改变吸附物与活性位点之间的电子耦合；在气敏和传感材料中，表面吸附分子夺取或注入电子，会改变材料电阻。
电荷转移会改变中间体的键级和吸附强度。若表面向 CO2、NO3− 或 O2注入电子，分子反键轨道可能被部分占据，键长增加，活化更容易。若吸附物从表面抽走电子，活性位点价态和后续反应路径也会改变。
图3：复合 TiO2光催化剂中的界面电子转移图。DOI：10.3390/ma19020358。
反应自由能可以写作 ΔG = ΔE + ΔZPE – TΔS + ΔGsol，其中 ΔE 很大程度受界面电子结构影响。电荷转移不是越多越好，过强转移可能导致中间体过度稳定，产物难以脱附，甚至使活性位点被毒化。
证明电荷转移最好采用多证据交叉。XPS 结合能位移可反映电子环境变化，UPS/KPFM 可看功函数，EPR 和原位 XAS 能追踪价态，DFT 差分电荷密度和 Bader 分析可给出空间分布和转移量。
图4：不对称活性中心的差分电荷密度图。DOI：10.1002/advs.202517517。
写作时要避免只说“存在电子转移”。更有力的表达应说明电子从谁转移到谁、转移发生在界面还是吸附态、它改变了哪个轨道或中间体，最终如何降低能垒或提高选择性。这样电荷转移才从现象描述变成可检验的机制。
图5：富硫空位 ZnIn2S4@CuSe 界面的电荷转移通道图。DOI：10.1039/d6sc01125j。
