基于纳米TiO2光催化作用的废水有机物燃料电池的设计与性能研究

项目名称： 基于纳米TiO2光催化作用的废水有机物燃料电池的设计与性能研究

项目编号： No.21177085

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 环境化学

项目作者： 周保学

作者单位： 上海交通大学

项目金额： 58万元

中文摘要： 城市和工业废水大量进入环境，特别是难降解有毒、有害有机污染物进入环境，造成了严重的环境污染和生态破坏，而废水中的有机物还是重要的能源。本项目基于TiO2纳米管阵列薄膜材料优异的电子传输性能和光催化性能，以钛基TiO2 纳米管阵列及其改性材料为光阳极，铂/铂黑电极或p-型半导体材料为光阴极，构建太阳光催化的废水有机物燃料电池，并通过阴、阳极材料的制备、改性和电池放电性能、影响因素、发电机制等研究，实现废水中有机物化学能向电能的高效转化，达到既处理废水，又对外发电的目的。该电池基于光催化和原电池原理设计，具有光阳极表面空穴氧化能力强、电子传输快、电池结构简单、操作方便、控制容易、几乎可以用于所有有机污染物的处理与发电的优点。预实验研究表明该类型电池，其发电性能明显优于文献常见微生物废水燃料电池的性能（提高约3个数量级）。该研究有助于突破废水燃料电池存在的电子传递慢、电池效率低等技术瓶颈问题。

中文关键词： 光催化废水有机物燃料电池；纳米TiO2；废水处理；发电；

英文摘要：

英文关键词： photocatalytic fuel cell；nano-TiO2；wastewater treatment；electricity generation；