在紫外光照射过程中，二氧化钛表面化学状态的时间变化是无法通过常规的方法—如常规的傅立叶变换红外吸收光谱仪（FTIR)或拉曼光谱仪来观察的。因此，由信州大学RISM的Hiromasa Nishikiori教授领导的团队通过时间分辨荧光光谱法观察到了这一反应。
该小组注意到荧光素的单阴离子转变为二价阴离子，"在激发状态下"，质子在紫外线照射过程中从荧光素染料转移到二氧化钛表面，这一点以前没有通过瞬时吸收光谱学确定。
荧光素是一种对光和酸度/碱度敏感的有机染料，作为探针分子被吸附在二氧化钛的表面。该小组使用飞秒脉冲激光进行时间分辨表面等离子体共振（SPR）光谱分析。通过使用飞秒脉冲激光SPR光谱，该小组能够间接观察到染料向二氧化钛表面的质子转移过程，并证明了碱性羟基的形成。
通过紫外光照射时间的观察显示，表面变得更加碱性，二氧化钛表面的OH基团接受了来自荧光素单阴离子的质子。使用对光和酸度/碱度敏感的有机染料进行时间分辨荧光探针观察是一种非常有效的方法，可以在很短的时间内观察发生在固体表面的小型光诱导行为（质子转移过程）。
研究人员通过建立SPR光谱法，成功地观察到了荧光素的二元离子和单元离子比例。Nishikiori教授希望通过建立这种简单的方法，使研究人员能够观察和评估光催化的活性，继续为光催化水分离制氢的进展作出贡献。