目前,越来越多的可持续和可再生能源技术的发展需求由于环境恶化和能源短缺的担忧不断增加。从废水中提取能量一直积极研究在过去的几十年里发展有效的能量转换方法。
图片来源:Yujun周,清华,Chengzhi Hu Huijuan Liu Jiuhui曲
使用复杂的有机污染物废水作为发电的碳和能源,创造电力而降解污染物需要三倍以上修复所需要的能量。
相比,微生物燃料电池(MFC),质子交换膜燃料电池(PEMFC),太阳能驱动的力量从盐度梯度提取,原电池,光催化燃料电池(PFC)是一个更普遍的设计技术,成功地从废水收获能量。
在光照射下,快速创建电子/空穴对将会发生在光电阳极PFC系统,导致快速和直接的电荷转移。Photogenerated孔氧化和降解污染物,而Photogenerated电子在阳极的阴极可以流过外部电路电力生产。光电阳极直接影响污染物光催化降解的效率和发电。
BiOCl是一个潜在的光电阳极材料,因为它不寻常的分层结构,大大提高了分离和迁移photogenerated电子空穴对,它已广泛应用于各种耐火材料的降解废水中有机污染物。
金属被认为是有效的电子缓冲区,每个分子捕获和储存许多电子。他们的不同的电荷转移能力可以帮助污染物光催化降解。来解决这个问题,孤立photogenerated电子生成的复合BiOCl-based催化剂必须简要和转移到阴极举行小的损失。
因此,BiOCl /酸盐复合材料的制造检验是否结合的好处既可提高污染物降解的电子转移和电荷分离能力和同步发电。
从生态环境科学研究中心的专家,清华大学环境学院创建了一个独特的光催化混合燃料电池使用BiOCl-NH与材料领域欧洲杯线上买球4PTA作为光催化剂与空气阴极(F-HFC)。
他们的努力成功地消除有机污染物从水中并生成同步电。F-HFC已经彻底阐明机制,提供关键理论基础水净化和废水能量回收。这项研究发表在环境科学与工程的前沿欧洲杯线上买球。
研究人员发现,染料和生物量可能直接在F-HFC退化,导致提高污染物降解和发电。在90分钟的辐照,几乎所有的染料可以被消除。的光催化剂BiOCl-NH4PTA显著增加电子传递和电荷分离。
他们发现BiOCl-NH4PTA综合改善了光催化氧化能力在污染物以及功率输出相比,纯BiOCl催化剂。
此外,发电机F-HFC系统理论澄清。他们的研究发现polyoxometalate (NH4PTA)作为光电子受体,可以减缓photogenerated电子和空穴的复合,从而提高了光催化降解。
研究成功创建了一个电子和传质增强光催化混合燃料电池材料领域使用BiOCl-NH (F-HFC)4PTA催化剂和Pt / C air-cathode。本研究不仅扩展了高性能催化剂的设计结合材料领域燃料电池系统,但它也给新方法治疗难治性废水和并发能量回收。
期刊引用
周,Y。,等。(2022)。混合燃料电池水净化和同时发电。环境科学与工程的前沿欧洲杯线上买球。doi.org/10.1007/s11783 - 023 - 1611 - 6。
来源:https://www.hep.com.cn/