将废水中的硝酸盐(NO₃⁻)光催化转化为氨(NH3)是有限氮资源解毒和回收利用的难题。特别是，以前报道的光催化剂无法促进使用水作为电子给体的反应。

在此，大阪大学Yasuhiro Shiraishi 报道通过溶胶凝胶法和随后的煅烧制备的铜掺杂二氧化钛(Cu-TiO₂)粉末促进了水中NO₃⁻到NH₃的还原。

文章要点

1）Cu²⁺掺杂到TiO₂中会产生大量表面氧空位(OV_surf)，即使在充气条件下也能稳定存在。

2）与OV_surf相邻的Ti³⁺和Cu²⁺原子充当NO₃⁻到NH₃还原的活性位点。掺杂适量的Cu²⁺并在适当温度下煅烧可产生具有大量OV_surf的催化剂，同时保持高电导率，并表现出高光催化活性。

参考文献

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