随着人类社会的发展,化石燃料燃烧和人类活动导致大气中CO2的浓度不断上升,同时人类活动排放的大量污水导致水体中硝酸根(NO3–)含量不断增加。利用可再生太阳能资源将CO2和NO3–转化为高附加值尿素是实现减污降碳、CO2和NO3–资源化的重要途径之一。采用电沉积法和光沉积法合成ZnO-Ov/Cu2O复合材料,并将其应用于光电催化CO2和NO3–共还原合成尿素的反应。结果表明,ZnO-Ov/Cu2O在-0.8 V vs. RHE下光电催化合成尿素的法拉第效率(FE)为11.4%,产率为41.4 μmol·gcat.-1·h-1,分别是纯ZnO FE(6.3%)和产率(12.5 μmol·gcat.-1·h-1)的1.79倍和3.3倍。结合电化学阻抗谱(EIS)和紫外漫反射吸收光谱(DRS),氧空位和Cu2O的引入明显提高了材料的光吸收性能、光生载流子分离和迁移效率,并且提供了额外丰富的Cu+催化活性位点,从而增强了光电催化尿素合成性能。本工作为探索用于光电化学尿素合成和其他可持续应用的先进催化剂提供理论指导,为实现环境友好型污染治理和碳减排提供了一种环境修复策略。
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