[发明专利]染料敏化光催化燃料电池降解有机染料废水同时制氢的方法

摘要

本发明公开了一种染料敏化PFC降解有机染料废水同时制氢的方法。有机染料废水通入到PFC光阳极室，有机染料在可见光照射和电催化的作用下被激发，将光阳极室的有机物矿化并将其最终降解为CO2、H2O等无害物质。降解过程中产生的电子在光阳极表面富集，而后电子通过外电路驱赶至阴极电极。另一方面光阳极产生的H+通过质子导体进入阴极溶液，从阴极接受电子产生氢气，实现有机染料废水的降解和制氢同时进行。本发明将PFC制氢技术与降解有机染料废水技术相结合，同时采用染料敏化的光阳极结构，实现了可见光下降解制氢，为将来PFC同步完成太阳能去污和太阳能制氢的实际应用提供了切实可行的依据。

主权项

一种染料敏化PFC降解有机染料废水同时制氢的方法，其特征在于包括以下步骤：（1）组装染料敏化PFC：所述PFC包括有机染料废水进出管道、PFC光阳极室、PFC阴极室、PFC电极、氢气收集装置和光源系统各部分，所述PFC电极由光阳极、阴极及质子膜组成，所述光阳极为多孔半导体光阳极材料，光阳极和阴极通过外电路连接，有机染料废水的进出口安装于光阳极室，氢气收集装置连通PFC阴极室；（2）有机染料废水通入光阳极室，在光源照射下废水中的有机物在有机染料和光阳极作用下被光电催化完全氧化降解反应，有机染料废水在被氧化过程中产生的H质子则通过质子膜传递至阴极，在阴极催化剂的作用下与外电路传递过来的电子复合生成H2；（3）降解完毕的有机染料废水从废水出口排出，重新注入新鲜有机染料废水。