文献分享 | JACS：掺铜二氧化钛表面氧空位在光催化硝酸盐还原为氨反应中的作用研究

本文研究了掺铜二氧化钛（Cu-TiO₂）表面氧空位在光催化硝酸盐（NO₃⁻）还原为氨（NH₃）反应中的作用。背景方面，硝酸盐的光催化转化在废水处理和氮资源循环利用中具有重要意义，但商业二氧化钛因表面氧空位数量有限且稳定性差，难以高效实现这一过程。研究目的是通过溶胶-凝胶法和煅烧制备Cu-TiO₂催化剂，以稳定表面氧空位并提升光催化活性。实验结果表明，适量Cu²⁺掺杂和合适煅烧温度可形成稳定的表面氧空位，显著促进以水为电子供体的NO₃⁻还原为NH₃的反应，其中NO₃⁻还原为NO₂⁻是速率决定步骤。结论指出，该方法为绿色、可持续的氨合成提供了新策略。