微生物/光电耦合还原二氧化碳产甲烷的系统与方法技术方案

本发明专利技术公开了微生物/光电耦合还原二氧化碳产甲烷的系统与方法；微生物/光电耦合还原二氧化碳产甲烷的系统，包括阳极室和阴极室，阳极室和阴极室内分别设置有阳极液和阴极液，在阳极室和阴极室之间设置有阳离子交换膜，其特征在于：阳极室中还设置有光阳极；该光阳极上的光催化剂采用n型半导体，且该n型半导体在任何pH条件下，其导带电位低于CO

Microorganism / photoelectric coupling system and method for reducing carbon dioxide methane production

The invention discloses a microbial / photoelectric coupling system and method for reducing carbon dioxide methane production; microbial / photoelectric coupling reduction system of carbon dioxide methane, including an anode chamber and a cathode chamber, an anode chamber and a cathode chamber are respectively arranged in the anolyte and catholyte, between the anode chamber and a cathode chamber is provided with a cation exchange membrane and its characteristics in the light of anode is the anode chamber; the light photocatalyst on the anode using N type semiconductor, and the N type semiconductor pH in any condition, the conduction band potential is lower than CO

【技术实现步骤摘要】
微生物/光电耦合还原二氧化碳产甲烷的系统与方法
本专利技术涉及产甲烷的系统与方法领域，具体涉及微生物/光电耦合还原二氧化碳产甲烷的系统与方法。
技术介绍
气候变化对自然环境和人类生活产生越来越大的影响，其中全球变暖带来的问题尤为明显。而二氧化碳是造成全球变暖的主要排放气体。随着人口的急剧增长、工业的快速发展以及化石燃料的广泛应用，二氧化碳排放量在不断的增加，其中，电厂中煤燃烧的污染物排放一直是二氧化碳排放的主要来源，控制二氧化碳的排放被认为是解决温室效应的关键措施。二氧化碳减排已经成为一个全球性的焦点话题和研究热点。二氧化碳捕集方法包括吸收法、吸附法、深埋储存法以及二氧化碳资源化利用，在捕获烟气中的CO2的研究方面，主要利用吸收法进行，其吸收能力大、吸收效果好，但是成本高、分离效率不高；而吸附法工艺过程简单、能耗低，但吸附剂容量有限，用量很大，且吸附、解吸频繁，要求自动化程度高；CO2的深埋储存法固然可以对降低温室效应有一定的积极作用，但是不能循环利用，而且不能达到完全解决温室效应的问题。除了能将CO2吸收、储存之外，还可以将CO2转换为燃料以实现CO2的资源化利用，转化CO2的方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微生物/光电耦合还原二氧化碳产甲烷的系统，包括阳极室(1)和阴极室(4)，阳极室(1)和阴极室(4)内分别设置有阳极液和阴极液，在阳极室(1)和阴极室(4)之间设置有阳离子交换膜(3)，其特征在于：阳极室(1)中还设置有光阳极(2)；该光阳极(2)上的光催化剂采用n型半导体，且该n型半导体在任何pH条件下，其导带电位低于CO

【技术特征摘要】
1.一种微生物/光电耦合还原二氧化碳产甲烷的系统，包括阳极室(1)和阴极室(4)，阳极室(1)和阴极室(4)内分别设置有阳极液和阴极液，在阳极室(1)和阴极室(4)之间设置有阳离子交换膜(3)，其特征在于：阳极室(1)中还设置有光阳极(2)；该光阳极(2)上的光催化剂采用n型半导体，且该n型半导体在任何pH条件下，其导带电位低于CO2/CH4的氧化还原平衡电位，同时，n型半导体的价带电位高于H2O/O2的氧化还原平衡电位；阴极室(4)中设置有生物阴极(5)，生物阴极(5)的表面附着有电化学活性产甲烷菌；阳极液为水或者含有机物废水；阴极液为含无机碳源、氮源、无机盐、缓冲液和微量元素的混合溶液。2.根据权利要求1所述的微生物/光电耦合还原二氧化碳产甲烷的系统，其特征在于：生物阴极采用碳布、碳刷、碳毡或碳纸作为导电生物载体。3.根据权利要求1或2所述的微生物/光电耦合还原二氧化碳产甲烷的系统，其特征在于：缓冲液包括0.1～0.3g/LKH2PO4和2～3g/LNa2HPO4。4.根据权利要求3所述的微生物/光电耦合还原二氧化碳产甲烷的系统，其特征在于：无机碳源、氮源和无机盐包括：1～4g/LNaHCO3、0.2～0.6g/LNH4Cl和0.1～0.2g/LCaCl2·2H2O。5.根据权利要求4所述的微生物/光电耦合还原二氧化碳产甲烷的系统，其特征在于：微量元素包括：2.0～5.0mg/L核黄素、2.0～5.0mg/Lp-氨基苯甲酸、1.0～3.0mg/L维生素H、1.0～3.0mg/L维生素B和0.1～0.2mg/L维生素B12。6.一种微生物/光电耦合还原二氧化碳产甲烷的方法，包括如下步骤：一、反应系统构建该反应系统包括阳极室(1)和阴极室(4)，在阳极室(1)和阴...

【专利技术属性】
技术研发人员：付乾，肖帅，廖强，李俊，朱恂，叶丁丁，张亮，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50