[发明专利]自维持光催化转化污染物和CO2协同反应池及其制备方法

摘要

本发明涉及一种自维持连续光催化转化污染物和CO₂协同反应池及其制备方法，利用太阳能处置废物协同转化CO₂发电并制备高值化工产品，属于环保与新能源及相关领域。本发明所要解决的技术问题是只利用太阳能转化CO₂及污染物，提高污染物治理的社会和经济效益。本发明技术方案采用光阳极在阳极室氧化降解污染物，同时利用氧化过程产生的电子在阴极室促使CO₂转化，用隔膜将阳极室和阴极室隔开，通过控制阴极室和阳极室的溶液调整两室间的化学电位差，使该电位差弥补光电压的不足，满足协同反应池运行的能量需求，实现自维持连续运行。本发明的阳极室光催化反应效率高，结构简单，可操作性强，适应于长期光照耦合治理污染物与CO₂的场合。

主权项

自维持光催化转化污染物和CO₂协同反应池的制备方法，其特征在于：采用浸渍法将粒度为5~20 nm的MoS₂粉体担载在多孔分子筛Ti—MCM‑41上面，放入一面是石英玻璃的钛篮中充当光电催化剂与阳极，将其倾斜放入印染废液中构成阳极室，钛篮的石英玻璃面与水平面的倾角为10~60°，往阳极室中添加CaO调整溶液pH值大于9，隔膜选用阴离子交换膜，阴极室中加入海水，担载掺Fe纳米GaP的石墨毡为阴极，将CO₂通入阴极室底部，加入1000 ~ 2000 m²/g的孔碳强化CO₂的吸收与溶解，用导线将阳极钛篮与阴极石墨毡连接构成外电路，阳极与阴极的间距小于50 cm，负载为小风扇，隔膜上方用弯折弧形挡板将阳极室氧化降解产生的CO₂引入到阴极室，挡板夹角为150°，阴极室挡板端深入液面以下50 cm。