發(fā)布時間：2021-08-06 21:57

　　光催化燃料電池（Photocatalytic fuel cell,PFC）可在降解水中有機(jī)物的同時回收其中化學(xué)能。針對PFC處理有機(jī)廢水效率低,反應(yīng)時間長等缺點(diǎn),本文提出一種PFC與過硫酸鹽（PS）耦合的方法,使降解反應(yīng)從電極表面擴(kuò)展到整個溶液中,提升PFC降解效率同時增強(qiáng)體系產(chǎn)電能力。本研究選擇穩(wěn)定性好、無毒、價格低廉、光響應(yīng)性較好的TiO₂作為光陽極,Pt作為陰極,加入過一硫酸鹽（PMS）或過二硫酸鹽（PDS）構(gòu)建PFC/PS協(xié)同體系,降解水中典型有機(jī)污染物甲基橙（MO）、四環(huán)素（TC）及活性艷藍(lán)（KN-R）,同時考察體系產(chǎn)電情況。具體研究內(nèi)容如下:（1）用電化學(xué)陽極氧化法制備TiO₂/Ti光陽極。X射線衍射、掃描電鏡和X射線能量色散譜等的表征結(jié)果表明,在鈦片上成功制備了具有納米管陣列結(jié)構(gòu)的TiO₂/Ti光陽極。（2）以MO為目標(biāo)污染物,利用PFC耦合PDS對其降解及產(chǎn)電性能進(jìn)行了研究,最優(yōu)條件下MO的脫色率和產(chǎn)電性能相較于PFC分別提高了40.36%和44.97%。自由基清除實(shí)驗(yàn)確定了此耦合體系中的主要活性物種為S... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

TiO2納米管陣列電極的XRD譜圖

圖 2-2 TiO2納米管陣列電極的（a）SEM 和（b）EDS 譜圖2.3 實(shí)驗(yàn)裝置與方法2.3.1 實(shí)驗(yàn)裝置與步驟圖 2-3 為 PFC/PS 體系的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。PFC/PS 體系以制備的 TiO2/Ti 作為光陽極，Pt 作為陰極，兩電極間通過導(dǎo)線連接，插入 100 mL 燒杯中。選擇波長為 36nm 的高壓汞燈作為紫外光源，光陽極的照射面積為 10 cm2。實(shí)驗(yàn)開始前，配置 100 m一定濃度的 MO 加入燒杯中，同時加入一定量的 PS，打開紫外燈開始反應(yīng)。所有實(shí)驗(yàn)均在室溫下進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)使用磁力攪拌保持溶液均勻。

圖 2-2 TiO2納米管陣列電極的（a）SEM 和（b）EDS 譜圖與方法與步驟FC/PS 體系的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。PFC/PS 體系以制備極，兩電極間通過導(dǎo)線連接，插入 100 mL 燒杯中為紫外光源，光陽極的照射面積為 10 cm2。實(shí)驗(yàn)開始 加入燒杯中，同時加入一定量的 PS，打開紫外燈開行，實(shí)驗(yàn)使用磁力攪拌保持溶液均勻。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[2]雙極可見光響應(yīng)型光催化廢水燃料電池的研究[D]. 陳全鵬.上海交通大學(xué) 2014
[3]電化學(xué)處理有機(jī)廢水電極材料的制備與性能研究[D]. 畢強(qiáng).西安建筑科技大學(xué) 2014
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本文編號：3326547