尿素被认为是潜在的氢载体，同时也是水体富营养化的主要污染源。然而，尿素分解生成氢气面临着缓慢的动力学和较高的析氢(HER)过电位的问题。在本研究中，我们提出了一种基于Co₃O₄/BiVO₄-MoNiCuO_x/Cu的光电催化（PEC）系统，以实现尿液处理中有效的H₂生成和TN去除。关键设计是利用BiVO₄光阳极合适的价带电位，选择性地产生Cl•并抑制HO•的产生，从而使尿素快速转化为N₂而不是NO₃^-。此外，Co₃O₄作为光阳极的助催化剂，与BiVO₄的费米能级完全匹配，由此在Co₃O₄/BiVO₄ p-n异质结内构建内置电场，极大地驱动了BiVO₄光生电荷的分离和转移。结果表明，相较于BiVO₄、WO₃和TiO₂，Co₃O₄/BiVO₄对Cl•的产率提高了一个数量级。另一方面，通过原位生长纳米线和在泡沫铜上负载MoNi位点制备的MoNiCuO_x纳米线阴极将HER的过电位降低到49mV（-10mA cm^-2）。综上，该PEC系统表现出优异的脱氮产氢性能，120分钟后H₂的产生和TN的去除分别达到0.68mmol和93.6%，其中H₂产量和TN去除率分别是BiVO₄、WO₃和TiO₂的2.4、3.5、11.0倍和3.1、4.6、17.9倍。本研究本为尿液处理并回收能源方面提供了新的见解。

 论文链接：https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2022.122229