蘭格實驗室注射泵助力光催化燃料電池獲得高性能保證

閱讀：2333發(fā)布時間：2021-3-1

受疫情影響，盡管世界還面臨不穩(wěn)定、不確定因素，但能源轉(zhuǎn)型力度不減，推進綠色低碳的趨勢沒有改變。據(jù)報道，多個國家和組織已提出綠色復蘇相關計劃與倡議，以綠色發(fā)展力促進經(jīng)濟復蘇。

環(huán)境污染和能源短缺是當今世界面臨的兩大難題。其中，廢水治理又是環(huán)境治理中的重要一環(huán)。傳統(tǒng)污水處理以去除污染物作為目的，卻忽略了水中污染物所蘊含的化學能源。

一些難降解的有機污染物所蘊含的能量比一些易生物降解的有機物還要高。據(jù)調(diào)查，每年因有機生物廢棄物排放造成的能量損耗可達到總量的三分之一。因此，研發(fā)一種能夠回收污水中化學能的清潔去污技術對于資源和能源的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。

順應時代的所需，光催化燃料電池(PFC)應運而生。太陽能是一種*的新能源，它具有清潔、可再生等優(yōu)點。以半導體光催化劑為基礎的光催化廢水燃料電池體系充分利用太陽能和污染物的化學能產(chǎn)生電能。

TiO2光催化降解污染物的反應機理

該技術無需其它電子受體進行操作，氧化能力強，同時無二次污染，可以將水中包含的有機污染物*降解成水或二氧化碳等，把無機污染物還原成無害物。

光催化燃料電池是一個耦合了物質(zhì)傳輸以及光/電/化學反應的的復雜系統(tǒng)，涉及到光、反應物和產(chǎn)物的傳輸，如光照強度、甲醇濃度、電解液流速等影響因素。這些都與電池結(jié)構和光陽極的設計密切相關，影響電池性能。

光催化燃料電池性能研究

某實驗研究光催化燃料電池在光照條件下降解廢水同時產(chǎn)電的性能。電池為連續(xù)進液，在控制電解液恒定流速以及不同流速情況下測試光催化燃料電池的性能，并得到電解液流速對電池產(chǎn)電性能和降解廢水性能的影響規(guī)律。

實驗實景及原理圖

研究過程中采用蘭格LSP02-1B實驗室注射泵往光催化燃料電池陰陽極腔室中以相同的特定流速分別通入電解液，從而得到電解液流速對光催化燃料電池性能的影響規(guī)律以及確定一個的流速值,確保電池性能。

電解液在電池中正負極之間起到傳導電子的作用，實驗表明其流速不宜過高或過低，而微量注射泵作為整個系統(tǒng)的動力源，提供穩(wěn)定的電解液流速，是光催化廢水燃料電池獲得高性能的保證。

近年來，國家相繼推出政策助力推進清潔能源發(fā)展，大力引導水能、光伏行業(yè)等綠色能源結(jié)構不斷優(yōu)化。半導體光催化技術已成為廢水處理研究領域的熱點，光催化廢水燃料電池體系充分利用污水中的化學能產(chǎn)生電能，實現(xiàn)了在降解污水的同時回收能源的目的，具備巨大的應用前景。

一元復始，萬象更新。新一年，讓我們攜手共建清潔美麗新世界！

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