[发明专利]有机气体的光催化燃料电池光电催化及其与相转移相联合的处理方法

权利要求书

1.一种有机气体的PFC光电催化处理方法，其特征包括以下步骤：

1)将光阳极、质子膜和阴极进行热压处理以形成三合一电极，将PFC阴极室、PFC阳极室和三合一电极集成PFC，光阳极与阴极通过外电路连接以将电子从光阳极传递到阴极；

2)有机气体通入光阳极室，在光照射下在PFC光阳极区进行光电催化完全氧化降解反应，有机气体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，或者与阴极室的氧气复合反应生成水。

2.如权利要求1所述的PFC光电催化处理方法，其特征在于步骤2)中PFC光电催化反应中在PFC阴阳两极间施加偏压，同时采用光源对光阳极进行照射激发，以达到光催化与电催化相结合来快速处理有机气体。

3.如权利要求1或2所述的PFC光电催化处理方法，其特征在于步骤2)中PFC阴极区中装有低浓度电解质溶液。

4.一种有机气体的PFC光电催化相转移联合处理方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将光阳极、质子膜和阴极进行热压处理以形成三合一电极，将PFC阴极室、PFC阳极室和三合一电极集成PFC，光阳极与阴极通过外电路连接以将电子从光阳极传递到光阴极；

2)将含有三合一电极的PFC通过气体循环气路与相转移装置连接；

3)在PFC光阳极区进行一级光电催化亲水化反应，使疏水性有机气体分子发生脱氢加氧等反应而亲水化；

4)使经过PFC一级光催化反应的气体通过气体循环气路进入相转移装置，与吸收液充分接触，使亲水化有机气体分子从气相转移至液相；

5)转移至吸收液中的有机物在液相条件下进行二级光催化反应。

5.如权利要求4所述的PFC光电催化相转移联合处理方法，其特征在于还包括步骤6)：经吸收液吸收过的剩余气体经气体循环气路再次进入PFC光阳极室，继续进行光电催化脱氢加氧亲水化反应，直至所有有机气体分子全被亲水化转移至液相中后，剩余气体可直接排空。

6.如权利要求4所述的PFC光电催化相转移联合处理方法，其特征在于所述的吸收液为水或弱碱性溶液。

7.如权利要求4所述的PFC光电催化相转移联合处理方法，其特征在于步骤3)中PFC光电催化反应中在PFC阴阳两极间施加一定偏压，同时采用光源对光阳极进行照射激发，以达到光催化与电催化相结合来快速处理有机气体。

8.如权利要求4所述的PFC光电催化相转移联合处理方法，其特征在于步骤3)中有机气体在光阳极室进行的一级光电催化反应是为了使疏水性有机气体分子转化为亲水性有机气体分子，而非完全氧化降解反应。

9.如权利要求4所述的PFC光电催化相转移联合处理方法，其特征在于步骤1)中PFC阴极区中装有低浓度电解质溶液。