本文主要研究内容
作者李龙威（2019）在《转盘式光催化燃料电池强化污水处理性能及能量利用的研究》一文中研究指出：随着环境恶化以及化石能源枯竭,人类正面临着极大的挑战,迫切需要改变目前的环境和能源现状。近年来,光催化燃料电池（PFC）作为一种处理污水同时能将太阳能及污水中的化学能转化为电能的新兴技术,为污水处理和能源短缺提供了新的研究方向。然而,目前PFC存在底物传质差、光能和产物利用率低以及成本过高等问题,限制了PFC的工业应用。针对上述问题,本文构建了转盘式PFC,强化了光能和底物的传输;并进一步通过提高PFC的产物利用率和电子传递速率,实现了转盘式PFC体系的低成本和高效率的污水处理以及能量的回收利用。主要研究工作包括:（1）构建了转盘TiO2/铂电极PFC体系,提升了对氯苯酚（4-cp）在阳极降解产物Cl-的利用率,实现了4-cp和氨氮废水的共降解。实验结果表明:较单独分别降解4-cp和含NH4+废水,转盘PFC体系对4-cp和NH4+废水进行共降解时,4-cp降解效率保持不变而NH4+降解效率提升了65%,表明了4-cp和NH4+共同降解存在促进作用。通过在4-cp降解过程中Cl-浓度的量化实验以及Cl-添加前后NH4+的降解实验,揭示了转盘PFC体系对4-cp和NH4+的共降解机理。（2）构建了单转盘竹炭阴极PFC-芬顿耦合体系,增加了PFC阴极H2O2产量及其利用率,实现了污水的低成本和高效降解。实验结果表明:相比传统瀑气铂阴极,转盘式竹炭阴极在PFC-芬顿体系中甲基橙降解效率提高了50%。其主要原因归结于转动强化了阴极氧气的传输,同时相比铂电极,竹炭催化剂的H2O2的产量提升了100%,极大的提高了芬顿反应。此外,通过H2O2量化实验和自由基捕获实验,进一步阐明了竹炭阴极PFC-芬顿耦合体系降解甲基橙废水的机理。（3）构建了多转盘竹炭阴极PFC体系,增强了电子和底物的传输,实现了PFC对污水中能量的高效回收。实验结果表明:保持相同竹炭催化剂载量,多阴极PFC体系的短路电流较单阴极增加了40%,最大输出功率增加了57%;同时,多阴极PFC体系对污水降解效率也得到提升。通过线性伏安法、循环伏安法以及交流阻抗谱等测试,阐明了多转盘竹炭结构有效提高了竹炭的催化活性、增加了有效活性面积以及降低其传荷内阻。
Abstract
sui zhao huan jing e hua yi ji hua dan neng yuan ku jie ,ren lei zheng mian lin zhao ji da de tiao zhan ,pai qie xu yao gai bian mu qian de huan jing he neng yuan xian zhuang 。jin nian lai ,guang cui hua ran liao dian chi （PFC）zuo wei yi chong chu li wu shui tong shi neng jiang tai yang neng ji wu shui zhong de hua xue neng zhuai hua wei dian neng de xin xing ji shu ,wei wu shui chu li he neng yuan duan que di gong le xin de yan jiu fang xiang 。ran er ,mu qian PFCcun zai de wu chuan zhi cha 、guang neng he chan wu li yong lv di yi ji cheng ben guo gao deng wen ti ,xian zhi le PFCde gong ye ying yong 。zhen dui shang shu wen ti ,ben wen gou jian le zhuai pan shi PFC,jiang hua le guang neng he de wu de chuan shu ;bing jin yi bu tong guo di gao PFCde chan wu li yong lv he dian zi chuan di su lv ,shi xian le zhuai pan shi PFCti ji de di cheng ben he gao xiao lv de wu shui chu li yi ji neng liang de hui shou li yong 。zhu yao yan jiu gong zuo bao gua :（1）gou jian le zhuai pan TiO2/bo dian ji PFCti ji ,di sheng le dui lv ben fen （4-cp）zai yang ji jiang jie chan wu Cl-de li yong lv ,shi xian le 4-cphe an dan fei shui de gong jiang jie 。shi yan jie guo biao ming :jiao chan du fen bie jiang jie 4-cphe han NH4+fei shui ,zhuai pan PFCti ji dui 4-cphe NH4+fei shui jin hang gong jiang jie shi ,4-cpjiang jie xiao lv bao chi bu bian er NH4+jiang jie xiao lv di sheng le 65%,biao ming le 4-cphe NH4+gong tong jiang jie cun zai cu jin zuo yong 。tong guo zai 4-cpjiang jie guo cheng zhong Cl-nong du de liang hua shi yan yi ji Cl-tian jia qian hou NH4+de jiang jie shi yan ,jie shi le zhuai pan PFCti ji dui 4-cphe NH4+de gong jiang jie ji li 。（2）gou jian le chan zhuai pan zhu tan yin ji PFC-fen du ou ge ti ji ,zeng jia le PFCyin ji H2O2chan liang ji ji li yong lv ,shi xian le wu shui de di cheng ben he gao xiao jiang jie 。shi yan jie guo biao ming :xiang bi chuan tong bao qi bo yin ji ,zhuai pan shi zhu tan yin ji zai PFC-fen du ti ji zhong jia ji cheng jiang jie xiao lv di gao le 50%。ji zhu yao yuan yin gui jie yu zhuai dong jiang hua le yin ji yang qi de chuan shu ,tong shi xiang bi bo dian ji ,zhu tan cui hua ji de H2O2de chan liang di sheng le 100%,ji da de di gao le fen du fan ying 。ci wai ,tong guo H2O2liang hua shi yan he zi you ji bu huo shi yan ,jin yi bu chan ming le zhu tan yin ji PFC-fen du ou ge ti ji jiang jie jia ji cheng fei shui de ji li 。（3）gou jian le duo zhuai pan zhu tan yin ji PFCti ji ,zeng jiang le dian zi he de wu de chuan shu ,shi xian le PFCdui wu shui zhong neng liang de gao xiao hui shou 。shi yan jie guo biao ming :bao chi xiang tong zhu tan cui hua ji zai liang ,duo yin ji PFCti ji de duan lu dian liu jiao chan yin ji zeng jia le 40%,zui da shu chu gong lv zeng jia le 57%;tong shi ,duo yin ji PFCti ji dui wu shui jiang jie xiao lv ye de dao di sheng 。tong guo xian xing fu an fa 、xun huan fu an fa yi ji jiao liu zu kang pu deng ce shi ,chan ming le duo zhuai pan zhu tan jie gou you xiao di gao le zhu tan de cui hua huo xing 、zeng jia le you xiao huo xing mian ji yi ji jiang di ji chuan he nei zu 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自郑州轻工业大学的李龙威，发表于刊物郑州轻工业大学2019-07-04论文，是一篇关于转盘式光催化燃料电池论文,竹炭阴极论文,污水底物降解论文,最大输出功率论文,郑州轻工业大学2019-07-04论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自郑州轻工业大学2019-07-04论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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