从废水到新能源:光催化燃料电池的优化与应用

作     者：占兴 熊巍 梁国熙 Xing Zhan;Wei Xiongg;Michael K.H Leung

作者机构：大连理工大学环境学院大连116024 香港城市大学能源及环境学院中国香港 香港城市大学深圳研究院深圳518057 

出 版 物：《化学进展》 (Progress in Chemistry)

年 卷 期：2022年第34卷第11期

页      面：2503-2516页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 081705[工学-工业催化] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：国家自然科学基金项目(No.21875200 22006007)资助 

主　　题：光催化燃料电池 半导体光电极 工业废水处理 能源回收 产电 

摘      要：随着经济的飞速发展,社会对能源的需求日益扩大,对工业废水的无害化处理也提出了更高的要求。光催化燃料电池(photocatalytic fuel cell,PFC)在燃料电池中引入半导体光催化材料作为电极,实现了有机污染物高效降解和同步对外产电的双重功能,在废水无害化与资源化利用方面具有潜在的应用价值。半导体光催化电极是PFC系统高效运行的核心组件,增强其可见光响应和光生载流子分离是提高PFC性能的关键策略。反应器结构设计和运行参数优化也有利于改善PFC性能。本文从PFC基本原理和应用入手,综述了PFC在环境污染物资源化处理中的研究进展,并详细阐述了提高PFC的污染控制性能和产电效率的优化手段,为进一步设计高效稳定的PFC系统并实现其在水污染控制和清洁能源生产中的应用提供理论指导。