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將廢水中的硝酸鹽(NO₃^?)光催化轉(zhuǎn)化為氨(NH3)是有限氮資源解毒和回收利用的難題。特別是，以前報道的光催化劑無法促進使用水作為電子給體的反應(yīng)。

在此，大阪大學(xué)Yasuhiro Shiraishi 報道通過溶膠凝膠法和隨后的煅燒制備的銅摻雜二氧化鈦(Cu-TiO₂)粉末促進了水中NO₃^?到NH₃的還原。

文章要點

1）Cu²⁺摻雜到TiO₂中會產(chǎn)生大量表面氧空位(OV_surf)，即使在充氣條件下也能穩(wěn)定存在。

2）與OV_surf相鄰的Ti³⁺和Cu²⁺原子充當NO₃^?到NH₃還原的活性位點。摻雜適量的Cu²⁺并在適當溫度下煅燒可產(chǎn)生具有大量OV_surf的催化劑，同時保持高電導(dǎo)率，并表現(xiàn)出高光催化活性。

參考文獻

Wataru Hiramatsu, et al, Surface Oxygen Vacancies on Copper-Doped Titanium Dioxide for Photocatalytic Nitrate-to-Ammonia Reduction, J. Am. Chem. Soc., 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c14804

https://doi.org/10.1021/jacs.4c14804