面向工业废水处理的催化电极及燃料电池耦合体系

• 作者: 孙嘉琦 柳丽芬 杨凤林
• 来源期刊: 科学通报
• 关键词: 催化电极 电化学处理技术 光催化燃料电池 微生物燃料电池 工业废水处理
• 年，卷（期）: 2021,（19）
• 所属期刊栏目: 评述
• 页码范围: 2378-2392
• 页数: 15页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/TB-2020-0747

摘要

随着我国工业化水平的提高,工业废水的高效节能处理成为废水资源化与能源化进程中的重点和难点.工业废水中常含有难降解或有毒的有机污染物,水质复杂、可生化性差,采用传统废水处理技术(生物法、物化法等)难以实现高效处理和达标排放,残留毒物排入水体带来环境生态风险.电化学技术借助电场作用产生强氧化性物质,氧化去除难降解有机污染物,但去除效率较低、能耗及运行成本较高,限制了其在实际废水处理中的应用.高活性催化电极在结构、形貌、组成的优化进展,为构建以难降解污染物为燃料的新型燃料电池及废水处理体系提供了新的可能.本文围绕催化电极及燃料电池废水处理体系,综述了新型电极材料的制备、优化,探讨了基底、活性成分及其负载方式对催化电极和体系性能的影响;归纳了基于光催化燃料电池和微生物燃料电池的污染物催化降解及实际或模拟废水处理体系的研究进展,并对该类耦合体系的规模化应用作了展望.新型催化电极的开发和耦合燃料电池体系的优化设计,有望推动该技术在高效、节能实际(工业)废水处理中的应用.