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兰格实验室注射泵助力光催化燃料电池获得高性能保证
点击次数:112 发布时间:2021-03-01
受疫情影响,尽管世界还面临不稳定、不确定因素,但能源转型力度不减,推进绿色低碳的趋势没有改变。据报道,多个国家和组织已提出绿色复苏相关计划与倡议,以绿色发展力促进经济复苏。
 

环境污染和能源短缺是当今世界面临的两大难题。其中,废水治理又是环境治理中的重要一环。传统污水处理以去除污染物作为目的,却忽略了水中污染物所蕴含的化学能源。
 
一些难降解的有机污染物所蕴含的能量比一些易生物降解的有机物还要高。据调查,每年因有机生物废弃物排放造成的能量损耗可达到总量的三分之一。因此,研发一种能够回收污水中化学能的清洁去污技术对于资源和能源的可持续发展具有重要的意义。
 

顺应时代的所需,光催化燃料电池(PFC)应运而生。太阳能是一种众所周知的新能源,它具有清洁、可再生等优点。以半导体光催化剂为基础的光催化废水燃料电池体系充分利用太阳能和污染物的化学能产生电能。
 


TiO2光催化降解污染物的反应机理

该技术无需其它电子受体进行操作,氧化能力强,同时无二次污染,可以将水中包含的有机污染物完全降解成水或二氧化碳等,把无机污染物还原成无害物。
光催化燃料电池是一个耦合了物质传输以及光/电/化学反应的的复杂系统,涉及到光、反应物和产物的传输,如光照强度、甲醇浓度、电解液流速等影响因素。这些都与电池结构和光阳极的设计密切相关,影响电池性能。

光催化燃料电池性能研究

某实验研究光催化燃料电池在光照条件下降解废水同时产电的性能。电池为连续进液,在控制电解液恒定流速以及不同流速情况下测试光催化燃料电池的性能,并得到电解液流速对电池产电性能和降解废水性能的影响规律。
 


实验实景及原理图
 
研究过程中采用兰格LSP02-1B实验室注射泵往光催化燃料电池阴阳极腔室中以相同的特定流速分别通入电解液,从而得到电解液流速对光催化燃料电池性能的影响规律以及确定一个的流速值,确保电池性能。
 
电解液在电池中正负极之间起到传导电子的作用,实验表明其流速不宜过高或过低,而微量注射泵作为整个系统的动力源,提供稳定的电解液流速,是光催化废水燃料电池获得高性能的保证
 
近年来,国家相继推出政策助力推进清洁能源发展,大力引导水能、光伏行业等绿色能源结构不断优化。半导体光催化技术已成为废水处理研究领域的热点,光催化废水燃料电池体系充分利用污水中的化学能产生电能,实现了在降解污水的同时回收能源的目的,具备巨大的应用前景。
 
一元复始,万象更新。新一年,让我们携手共建清洁美丽新世界!
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