太阳能电池协同强化水钠锰矿光电催化染料降解研究

摘要：

电催化、光催化、光电催化等电化学技术以其高效、廉价、环保等特点被认为是一种极具前途的环境污染深度净化技术,在有机废水处理等方面得以广泛应用.本文借助电化学电量控制法制备了水钠锰矿电极,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)表征其物相形貌,UV-Vis漫反射吸收谱结果表明水钠锰矿对300～ 600 nm波长范围可见光表现出良好吸收能力,计算其直接带隙约为2.14 eV,Mott-Schottky曲线计算其平带电位约1.15 V,0.1 mol/LNa2SO4介质中载流子浓度约为3.3×1019 cm-3,是良好的可见光激发n型半导体材料.同时,本文以廉价高效的太阳能电池板取代了传统电化学工作站等外加电场设备,成功实现了协同强化水钠锰矿光电催化降解作用.协同作用下甲基橙60 min降解率为90.2％,效率远高于水钠锰矿光催化(2.2％)与电极电催化(33.6％)作用,强化了水钠锰矿光电催化降解反应,节省能耗的同时显著提高了降解效率.批次循环降解实验表明第4轮降解率(86.8％)较之第1轮(90.3％)降低程度＜5％,表明其具有良好长时间运行稳定性.

关键词：太阳能电池、水钠锰矿、光电催化、染料降解

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分类号：P579(矿物学)

资助基金：国家重点基础研究发展计划“973”计划2014CB846001;国家自然科学基金41230103,41522201,41402032;National Basic Research Program of China" 973" Program2014CB846001;Natural Science Foundation of China41230103,41522201,41402032

在线出版日期：2017-12-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：851-857