双光电极光催化燃料电池降解亚甲基蓝及同步产电

来源：济南大学学报·自然科学版杂志2025年第06期北京时间：

作者：王惠,王颖,王玉怡,冯锐,王立君,孙蒙,闫涛

摘要：为了构建具有优异性能的光催化燃料电池系统，利用阳极氧化法和水热法制备全硫代铟酸锌ZnIn_2S_4-二氧化钛TiO_2纳米管阵列-钛Ti光电阳极，利用湿化学法制备氧化亚铜与氧化铜耦合物Cu_xO-铜Cu光电阴极，采用紫外-可见漫反射光谱分析、 X射线衍射分析、扫描电子显微镜、线性扫描循环伏安法等手段表征电极物相结构特征和光电化学性能，探究双光电极光催化燃料电池系统在模拟太阳光照射下催化降解亚甲基蓝并同步产电的性能和机制。结果表明：ZnIn_2S_4纳米片均匀负载在TiO_2纳米管阵列表面形成异质结界面，铜片表面原位生长Cu_xO纳米线阵列，所制备的光电阳极和光电阴极具有优异的光利用效率和光电化学性能，双光电极光催化燃料电池系统瞬时光电流密度最高可达0.219 mA/cm~2,模拟太阳光照射40 min亚甲基蓝降解率为97%,且重复利用性良好。

关键词：光催化燃料电池;光电极;纳米管阵列;有机物降解

基金资助：山东省自然科学基金项目(ZR2020MB091)