还原和氧化反应的结合是太阳能驱动光氧化还原系统的本质，然而大多数研究集中在特定的半反应上，而完全光氧化还原反应的关键作用却被忽视。硝酸盐还原反应（NO₃⁻RR）作为一个典型的多电子参与过程，将NO₃⁻高效选择性还原为氨（NH₃）仍然是一个巨大挑战。在此，电子科技大学Dong Fan利用合理的氧化半反应在Cu−O−Ti活性位点上实现NO₃⁻到NH₃的选择性转化。

本文要点：

1) 作者通过将NO₃⁻RR与乙二醇氧化反应体系偶联发现，在Cu−O−Ti双金属氧化物团簇锚定的TiO₂纳米片上，NH₃光合作用速率为16.04±0.40 mmol g⁻¹ h⁻¹，NO₃⁻转化率为100%，NH₃选择性几乎为100%。

2) 综合原位表征和理论计算表明，乙二醇的引入加速了烷氧基（•R）自由基形成的h⁺消耗，以避免•OH自由基的产生。Cu−O−Ti位点的构建促进了乙二醇与h⁺的优先氧化，并增强了e⁻的产生以参与NO₃⁻RR。

参考文献：

Ruimin Chen et.al Promoting the efficiency and selectivity of NO₃⁻−to−NH₃ reduction on Cu−O−Ti active sites via preferential glycol oxidation with holes PNAS 2023

DOI: 10.1073/pnas.2312550120

https://doi.org/10.1073/pnas.2312550120