自驱动光电燃料电解器件

内部能量循环再利用

系统将光电催化产生的电能直接驱动电解，无需外部电源，实现自驱动废水处理，并同步实现废弃油基钻屑的资源化利用。

冯茜 · Jiawei, Ma · Meng, Lingjun · Huang, Yongkui · 祖波 · 徐龙君 · 刘成伦

Desalination 2027

参数信息

开路电压

840 mV

最大功率密度

0.72 mW cm⁻²

初始工作电压

640 mV

罗丹明B去除率

99.8 %

COD 去除率

62.2 %

氨氮去除率

97.3 %

技术优势

系统完全自驱动

光电燃料电池产生的电能直接用于驱动电解池，无需外部电源，实现了废水处理过程中的内部能量循环利用。

罗丹明B几乎完全去除

在自驱动模式下，PFC–EC系统对罗丹明B的去除率达到99.8%，处理效率高。

真实废水处理效果好

对实际页岩气压裂返排液进行处理，COD去除率为62.2%，氨氮去除率为97.3%，证明了系统对复杂基质的处理能力。

废弃物资源化利用

以油基钻屑为原料制备双功能碳阴极，既处理了危险废弃物又赋予了其高附加值应用。

应用场景

• 难降解有机废水处理：无需外部电源即可高效去除难降解有机物，适合处理高浓度工业废水。
• 新能源驱动的污水处理：利用光能驱动整个处理过程，实现能源自给，减少对外部电网依赖。
• 废水在线监测前处理：可作为在线监测前处理步骤，去除干扰物质，提高检测准确性。