一种双光电极光催化氧化水中氨态氮的系统技术方案

本发明专利技术提供了一种双光电极光催化氧化水中氨态氮的系统，属于水质净化及能源回收利用技术领域。利用廉价的商业原料以及简单的水热合成方法制备出效果优良的MoS2‑TiO2、MoS2‑BiVO4复合光催化剂。以不锈钢网为基底利用硅溶胶黏附催化剂粉末制得光催化电极，在光照条件催化氧化碱性废水，实现了水中氨氮的高效去除。本发明专利技术的效果和益处是将可见光催化与燃料电池结合，实现在高效降解水中污染物和氨氮的同时进行电能输出。反应中催化剂高效利用可见光，降低能耗，达到节能环保的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水质净化及能源回收利用
，涉及可见光响应光催化剂以及光催化电极制备，不锈钢网做光催化电极基底，利用光催化电极在可见光下生成的活性氧将水中氨态氮氧化为氮气。
技术介绍
光催化技术是利用光能激发半导体催化剂同时产生光生电子和空穴，利用光生电子的还原性以及空穴引起的氧化反应可以消除多种污染物，如发生还原反应去除废水中金属离子或者还原溴酸根及硝酸氮等；发生氧化反应，降解有机污染物最终形成二氧化碳等无害物质；近年来，随着工业的发展，含氨氮废水的处理引起人们的广泛关注，光催化法去除水中氨态氮是最近发展的新技术，其主要原理是利用光催化形成活性很强的自由基(·OH)和超氧离子(O2－)等活性氧，可以诱发氨态氮发生一系列氧化还原反应。韩国科学家Liu J用Pt改性TiO2进行氧化氨氮的实验，可以将氨氮直接转化为N2,其转化效率为65％-70％(Liu J.etal.ElectrochimicaActa2014；150(0):146-150.)；国内对于光催化氧化氨氮的实验中,研究者大部分讨论其光催化氧化过程的分析，而对于产物的分析较少。罗仙平等对不同离子对于TiO2氧化氨氮的抑制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双光电极光催化氧化水中氨态氮的系统，其特征在于，该系统包括反应器和曝气装置；反应器为石英单室反应器，其左端为光催化阳极，右侧为光催化阴极；反应器底部设有曝气装置，反应时曝空气，提供饱和溶解氧环境；光催化阳极与光催化阴极间接有阻值为100‑1000Ω的电阻；所述的光催化阳极催化剂的制备方法：步骤如下，将TiO2粉末置于350℃温度条件下煅烧活化2‑4h，再磨碎至120‑400目备用；将钼酸盐和硫脲按照质量比为1：2添加到去离子水中，磁力搅拌至完全溶解得混合液，其中，硫脲浓度为0.5‑2mg/mL；向混合液中添加活化的TiO2粉末，其中，TiO2和钼酸盐的质量比为100‑10:1，磁力搅拌后超...

【技术特征摘要】
1.一种双光电极光催化氧化水中氨态氮的系统，其特征在于，该系统包括反应器和曝气装置；反应器为石英单室反应器，其左端为光催化阳极，右侧为光催化阴极；反应器底部设有曝气装置，反应时曝空气，提供饱和溶解氧环境；光催化阳极与光催化阴极间接有阻值为100-1000Ω的电阻；所述的光催化阳极催化剂的制备方法：步骤如下，将TiO2粉末置于350℃温度条件下煅烧活化2-4h，再磨碎至120-400目备用；将钼酸盐和硫脲按照质量比为1：2添加到去离子水中，磁力搅拌至完全溶解得混合液，其中，硫脲浓度为0.5-2mg/mL；向混合液中添加活化的TiO2粉末，其中，TiO2和钼酸盐的质量比为100-10:1，磁力搅拌后超声分散得混合物；将混合物置于200℃反应12-24h，自然冷却至室温，得到催化阳极催化剂粉末；所得的光催化阳极催化剂粉末经离心分离，用去离子水和乙醇清洗，所得粉末置于真空干燥箱中，60-80℃干燥6-8h，研磨备用；所述的光催化阴极催化剂的制备方法：步骤如下，将Bi(NO3)3·5H2O溶解4.0mol/LHNO3溶液中记为溶液A，将NH4VO3溶解在2.0mol/LNaOH溶液中记为溶液B；Bi...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳丽芬，李亮，高常飞，杨凤林，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21