光電生物制氫(BPEC)系統(tǒng)是一種將生物陽極與光電陰極耦合以利用太陽能和生物能進行產(chǎn)氫的新型綠色技術,該系統(tǒng)可以在產(chǎn)電、產(chǎn)氫的同時降解有機污染物。開發(fā)帶隙合適、光催化性能較優(yōu)的光陰極催化材料,構(gòu)建可自發(fā)的、高效和具有成本效益的微生物電化學系統(tǒng)仍然是目前研究的重大挑戰(zhàn)。本文以剩余污泥為底物,構(gòu)建了以NiOx/BiVO₄/C/Cu₂O光陰極和生物陽極組成的BPEC系統(tǒng),和微生物燃料電池(MFC)與BPEC系統(tǒng)耦合的生物制氫系統(tǒng)(MFCs-BPEC),研究了BPEC和MFCs-BPEC系統(tǒng)的產(chǎn)氫及污泥減量效果。主要研究內(nèi)容和結(jié)果包括:對采用不同基底制備的氧化亞銅Cu₂O進行了比較,以泡沫銅為基底的Cu₂O納米線光電流在-0.8 V偏壓下達到了-3.2m A/cm²,分別是以導電玻璃為基底的Cu₂O薄膜和以銅片為基底的Cu₂O納米線的2.9倍和2.1倍。采用了以泡沫銅為基底的氧化亞銅作為光催化劑,在葡萄糖浸漬濃度為3 mg/m L時得到了最佳...

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
    1.2 微生物電解池(MEC)技術
    1.3 微生物光電化學池(BPEC)制氫技術
    1.4 本文的研究目的、內(nèi)容和創(chuàng)新點
第二章 實驗材料與方法
    2.1 實驗試劑和儀器
    2.2 實驗材料
    2.3 MFC和 BPEC系統(tǒng)啟動
    2.4 BPEC反應器構(gòu)建
    2.5 MFC-BPEC反應器構(gòu)建
    2.6 BPEC性能評價方法
第三章 NiO_X/BiVO₄/C/Cu₂O光陰極BPEC污泥制氫
    3.1 概述
    3.2 MFC和 BPEC系統(tǒng)啟動
    3.3 不同形貌氧化亞銅的制備及光電性能對比
    3.4 負載不同保護膜的氧化亞銅光電性能對比
    3.5 光陰極材料的形貌、結(jié)構(gòu)表征
    3.6 NiO-_X/BiVO₄/C/Cu₂O光陰極光照產(chǎn)氫的原理
    3.7 BPEC系統(tǒng)運行
    3.8 本章小結(jié)
第四章 MFC-BPEC系統(tǒng)污泥制氫
    4.1 概述
    4.2 SMFC-BPEC系統(tǒng)運行性能
    4.3 DMFC-BPEC系統(tǒng)運行性能
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
攻讀碩士學位期間取得的學術成果
    一:發(fā)表論文
    二:授權專利
致謝
參考文獻



本文編號：3853432