ZnTiO3/Cu/3D-g-C3N4异质结协同光催化：高效驱动CO2还原制甲醇的突破性研究

（编辑推荐）本研究通过固相煅烧法构建ZnTiO3/Cu/3D-g-C3N4三元复合光催化剂，在紫外光下实现6039.02 μmol·g?1·h?1的甲醇产率。其卓越性能源于Z-型异质结（Z-scheme）促进电荷分离与氧化还原能力，为太阳能驱动CO2转化提供可持续解决方案。

　　

Highlight

本研究成功构建了ZnTiO₃/Cu/3D-g-C₃N₄三元异质结光催化剂，通过调控ZnTiO₃煅烧温度优化晶体结构，最终在含1 wt% Cu的复合体系中实现6039.02 μmol·g_cat^?1·h^?1的甲醇产率。紫外-可见漫反射光谱（DRS）和光致发光（PL）分析证实，该体系通过Z-型电子传递路径显著提升电荷分离效率。

Results and discussions

X射线衍射（XRD）显示（图S1），3D-g-C₃N₄在2θ=26.50°处出现典型(002)晶面衍射峰（d=3.36 ?），与石墨材料层间距特征匹配。透射电镜（TEM）证实Cu纳米颗粒均匀分布于ZnTiO₃与3D-g-C₃N₄界面，电子顺磁共振（EPR）揭示了金属-载体电子定向转移机制。

Conclusion

该工作通过界面工程设计构建Z-型异质结，Cu纳米颗粒作为电子桥梁显著增强ZnTiO₃与3D-g-C₃N₄间的电荷分离，为开发高效CO₂光还原催化剂提供新范式。