氨是工业界的关键化学品，同时氨也是具有前景的符合可持续发展需求的未来碳平衡能源。通过光电化学NOx还原制氨能够将太阳能直接用于制备氨，这个反应为能源密集型Haber-Bosch反应过程提供一种可选替代方法，而且这个方法能够从废水制备氨，因此有助于实现氮平衡。

有鉴于此，悉尼新南威尔士大学(UNSW Sydney) Rose Amal、郝晓静(Xiaojing Hao)、纽卡斯尔大学Cui Ying Toe等报道首次提出了通过向锌黄锡矿(kesterite) Cu₂ZnSnS₄ (CZTS)上担载缺陷TiO_x助催化剂，构建TiO_x/CdS/Cu₂ZnSnS₄ 光阴极进行NO_x光电催化还原，实现了较好的催化活性。

本文要点：

(1)

通过这种设计结构独特的光电极，在NO_x光电化学还原反应过程中在0.1 V过电势实现了89.1 %的法拉第效率，起始电压达到0.38 V。调控Ti³⁺缺陷的浓度，能够促进NO₃^-和*NO₂中间体的吸附，同时通过TiO_x表面完全覆盖能够阻碍生成NO₂^-副产物，因此改善反应实现较高的NH₃选择性。

(2)

作者模拟废水光电催化制备NH₃发现，实现了较好的法拉第效率（64.9 %），展示了锌黄锡矿在处理富氮废水过程中的重要应用潜力。

参考文献

Shujie Zhou, Kaiwen Sun, Cui Ying Toe, Jun Yin, Jialiang Huang, Yiyu Zeng, Doudou Zhang, Weijian Chen, Omar F. Mohammed, Xiaojing Hao, Rose Amal, Engineering kesterite based photocathode for photoelectrochemical ammonia synthesis from NO_x reduction, Adv. Mater. 2022

DOI: 10.1002/adma.202201670

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202201670