光電化學(xué)（PEC）系統(tǒng)已成為一種基于可再生能源的廢水處理技術(shù)，與傳統(tǒng)的電化學(xué)處理方法相比，具有可持續(xù)的優(yōu)勢(shì)，例如消除對(duì)化石燃料或電網(wǎng)的依賴。然而，以前的 PEC 系統(tǒng)經(jīng)常忽視廢水中存在的離子作為外部施加偏置電壓的替代方案以提高載流子分離效率的潛力。
在這里，上海大學(xué) Liang Tang，同濟(jì)大學(xué)Zhendong Lei報(bào)道了一種通過(guò)集成電子-離子受體陰極的無(wú)偏壓驅(qū)動(dòng)離子輔助光電化學(xué)（IAPEC）系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用其快速離子-電子耦合能力顯著增強(qiáng)光電陽(yáng)極處電子和空穴的分離。
文章要點(diǎn)
1）研究證明，普魯士藍(lán)類(lèi)似物（PBA）可以作為穩(wěn)定且可逆的電子離子受體，為光電子耦合陽(yáng)離子提供反應(yīng)位點(diǎn)，從而驅(qū)動(dòng)空穴氧化，在光陽(yáng)極產(chǎn)生強(qiáng)氧化劑自由基。
2）開(kāi)發(fā)的 IAPEC 系統(tǒng)在含氯化物介質(zhì)的廢水中表現(xiàn)出卓越的降解性能。這表明，除了陽(yáng)離子（例如 Na+）加速電子轉(zhuǎn)移速率外，Cl- 離子的存在進(jìn)一步增強(qiáng)了廢水處理的效率和可持續(xù)性。
這項(xiàng)工作強(qiáng)調(diào)了利用海水中豐富的氯化鈉作為廢水處理的具有成本效益的添加劑的潛力，為使用當(dāng)?shù)夭牧线M(jìn)行有效、低碳和可持續(xù)的處理過(guò)程提供了重要的見(jiàn)解。
參考文獻(xiàn)
Dang, Q., Zhang, W., Liu, J. et al. Bias-free driven ion assisted photoelectrochemical system for sustainable wastewater treatment. Nat Commun 14, 8413 (2023).
DOI：10.1038/s41467-023-44155-5
https://doi.org/10.1038/s41467-023-44155-5
