Co₃O₄/P-PHI异质结光催化剂

酸碱协同促铀还原

S型异质结结合路易斯酸/碱位，同时驱动铀酰还原与甲醇氧化，载流子分离更高效，适用于有氧条件。

Shi, Lang · Yuhong, Wu · Ziyang, Chang · Pen, Jiang · Yan, Hua · Qianqian, Shi · Hou, Sanying · 王宏青

Applied Catalysis B: Environmental 2025

参数信息

U(VI)还原效率

99.6 %

技术优势

铀还原效率高

4% Co3O4/P-PHI在30分钟内实现99.6%的U(VI)还原，比纯P-PHI快约7.6倍，得益于高效的载流子分离和丰富的活性位点。

酸碱协同机制明确

P-PHI末端C≡N基团的路易斯碱位促进铀酰还原，Co3O4上Co-OH的路易斯酸位提供质子促进甲醇氧化，协同提升光催化性能。

S型电荷转移路径清晰

通过自由基生成、UPS分析和DFT计算证明了基于能带排列的S型电荷转移机制，有效增强光生载流子的转移与分离。

空气条件下即可反应

光催化铀还原在常压空气条件下进行，无需惰性气体保护，更便于实际应用。

应用场景

• 含铀废水处理：高效还原废水中的六价铀，降低环境风险。
• 光催化铀还原：利用可见光驱动铀酰还原，无需牺牲剂。
• 核废料回收：从核废液中还原回收铀，实现资源化。
• 铀资源回收：从低浓度含铀溶液中富集铀资源。