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申请/专利权人：江苏美淼环保科技有限公司

摘要：本发明涉及一种基于过硫酸盐强化污染物降解和回收电能的双光电极光催化燃料电池制备方法，燃料电池主要由拥有太阳光响应的光电极组成，分别为WO3光阳极和Cu2O光阴极。通过加入作为光阴极的电子受体过硫酸盐来提高光催化燃料电池的开路电位，减少光生电子和空穴的复合，从而达到提高回收电能的目的。同时过硫酸盐在光阴极上通过自由基与非自由基路径活化产生的活性物种，可以有效地对有机污染物进行降解，进而解决反应速率慢的问题。本设计方案无需外加能量，仅利用模拟太阳光就可驱动反应发生，强化废水处理的同时又可以回收电能，而且相比于传统光催化燃料电池，光电阴极取代了价格昂贵的铂对电极，因此该系统在现实中有着大规模应用的潜力，以及更低的处理成本，可做到循环经济和持续发展。

主权项：1.一种基于过硫酸盐强化污染物降解和回收电能的双光电极光催化燃料电池制备方法，其特征在于，包括以下步骤：一、WO3光电极的制备：将0.4gNa2WO4·2H2O与0.2gNH42C2O4溶解在33mL的去离子水中，向此溶液中加入浓度为37%的盐酸9mL并搅拌10分钟，然后再向该混合溶液中加入浓度为30%双氧水8mL并搅拌10分钟，最后与30mL无水乙醇溶液混合得到前驱体溶液；将2×4cm2的FTO导电基质垂直放入前驱体溶液中，在85℃条件下水热反应进行2小时后得到样品烘干后在500℃下煅烧2小时，升温速率为1℃min，最后得到的样品即为WO3光阳极；二、Cu2O光电极的制备：将3.2gCuSO4和33.5g乳酸溶解在200mL去离子水中并搅拌1h，用1M的KOH将该溶液pH调至12，得到的溶液作为电沉积的电解质；在三电极电化学体系下，以FTO导电基质作为工作电极，在电位为-0.37V（vsAgAgCl）和温度为55℃的电解质条件下进行电沉积反应30分钟，最后得到的样品即为Cu2O光阴极；三、基于过硫酸盐的双光电极光催化燃料电池的反应池的组建：将WO3光电极和Cu2O光电极分别放入含有0.5M硫酸钠和10mgL的4-氯酚的石英反应池中；在Cu2O光阴极池中加入1.0mM的过硫酸盐，以配有AM1.5滤光片的300W氙灯作为模拟太阳光垂直照射两个反应池中的光电极，反应时间为1小时并伴有持续搅拌。

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