双功能光驱动催化剂的设计：协同固氮产氨与污染物降解新策略

本文推荐一种新型TiO2/ZrO2（TZ）光催化剂，其具有高比表面积和氧空位，在模拟太阳光下实现516.67 μmol h?1 g?1的氮还原速率和87.63%的四环素降解率，为绿色能源（NH3）生产和环境修复提供创新方案。

　　

Section snippets

Materials and instrumentations.

本实验使用分析级化学品，无需进一步纯化。详细方法与仪器见支持信息（SI）。

Fabrication of TiO₂/ZrO₂ (TZ)

为合成TZ（方案1），将2 M钛异丙醇盐和锆异丙醇盐溶液在碱性条件（pH 13）下逐滴混合，使用NaOH在冰浴条件（pH 1.5）下剧烈搅拌20小时。溶液超声处理60分钟后，转移至170°C的聚四氟乙烯内衬高压釜中。

Crystal structure, composition, and morphology of photocatalysts

通过X射线衍射（XRD）研究表征了TiO₂-ZrO₂（TZ）、TiO₂和ZrO₂光催化剂的晶体结构。合成光催化剂的XRD谱图示于图1a。单一材料TiO₂和ZrO₂的衍射峰与四方相TiO₂（JCPDS no. #01-071-1166）的标准谱图匹配，具有（101）晶面，以及单斜相ZrO₂（JCPDS no. #00-007-0343）。在约25.35°、37.84°、48.09°、54.04°、55.11°、62.70°等处出现强峰。

Conclusions

总之，TZ通过水热法成功合成，并首次用于N₂光固定生成NH₃以及TC的光降解。TZ中比表面积和氧空位的增加有利于材料在可见光照射下的光催化活性。TZ光催化剂产生516.67 μmol h^?1 g^?1的NH₃生成速率，并具有87.63%的TC降解效率。该技术为...