一种基于绿色能源驱动的轻量化光电催化系统及其制备方法和应用技术方案

本发明专利技术提供了一种基于绿色能源驱动的轻量化光电催化系统及其制备方法和应用。本发明专利技术基于W金属基底原位生长，开发出多孔海绵状E

【技术实现步骤摘要】
一种基于绿色能源驱动的轻量化光电催化系统及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于光电催化
，具体涉及一种基于绿色能源驱动的轻量化光电催化系统及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]目前，面对全球水资源、能源短缺和环境污染的严峻局面，太阳能资源充沛，可就地开发利用和循环再生，相比于其他化石能源，简单易得、绿色环保。据统计，我国大部分地区的年日照数＞2200h，年辐射量超过5000MJ/m2，并且陆地每年的太阳能辐射接收总量十分可观，几乎可以与24
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104亿吨的标准煤储量相比拟。倘若能够有效开发利用太阳能资源，全球的能源危机便得到有效解决，环境污染和全球变暖的问题也将得到改善，有助于实现生态安全和推动可持续发展。
[0003]在光电催化体系中，将光催化剂固载化制备成电极，并在电极上施加外部偏压，该过程属于以“光催化和电化学协同作用”为基础的电助光催化技术，只需消耗极少量或不消耗额外电能就能实现对太阳能的高效催化转化，驱使光生电子转移至对电极，实现电子和空穴的定向分离和转移，进而有效提升光催化效率。一方面，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于绿色能源驱动的轻量化光电催化系统，其特征在于，具体包括：能量转化，存储与输出控制系统、光源、太阳能电池板、电化学反应单元、光阳极、阴极和参比电极；其中，所述光阳极为多孔海绵状E
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WO3光阳极，所述阴极为Cu纳米线阴极，所述参比电极为饱和甘汞电极。2.如权利要求1所述的基于绿色能源驱动的轻量化光电催化系统，其特征在于，所述多孔海绵状E
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WO3光阳极的制备方法包括以下步骤：步骤S1：以金属钨片作为阳极，以铂片作为阴极，采用两电极体系进行电化学阳极氧化，产物经高温退火得到多孔海绵状WO3光阳极；步骤S2：以制备得到的多孔海绵状WO3光阳极为工作电极，以铂片和饱和甘汞电极作为对电极和参比电极，通过电化学还原法制备得到多孔海绵状E
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WO3光阳极。3.如权利要求2所述的基于绿色能源驱动的轻量化光电催化系统，其特征在于，步骤S1中，所述电化学氧化参数为：采用电压为20～60V直流电源对金属钨片进行阳极氧化，氧化时间为0.5～2h，氧化温度为
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10～10℃。4.如权利要求2所述的基于绿色能源驱动的轻量化光电催化系统，其特征在于，步骤S1中，所述高温退火条件为：以3～5℃/min的升温速率，升温至300～500℃，保温2～4h。5.如权利要求2所述的基于绿色能源驱动的轻量化光电催化系统，其特征在于，步骤S2中，所述电化学还原参数为：还原电压
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4.76V vs.NHE～
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0.76V vs.NHE，反应时间为5～80min，反应温度为0～30℃。6.如权利要求1所述的基于绿色能源驱动的轻量化光电催化系统，其特征在于，所述Cu纳米线阴极的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：林隽，刘赟妮，仝鑫隆，
申请(专利权)人：中国人民大学，
类型：发明
国别省市：