MFC产电辅助Fe,Ce-TiO2/Ti-Cu光催化处理染料废水

采用溶胶-凝胶法制备了Fe,Ce-TiO2/Ti膜电极，通过正交实验考察了该电极的最佳制备条件为550 ℃煅烧、掺杂摩尔比n(Fe:Ti）=6%和n(Ce:Ti）=3%。其X射线衍射(XRD)和紫外-可见漫反射(DRS)分析表明，催化剂晶型为锐钛矿，Fe、Ce掺杂抑制了晶粒的生长和金红石相的生成，使催化剂有明显的可见光响应。以Fe,Ce-TiO2/Ti为光阳极，Cu为阴极，并以微生物燃料电池(MFC)为外加电源，组装MFC电助Fe,Ce-TiO2/Ti-Cu光催化反应器，在可见光下光电催化(MPEC)处理活性艳红X-3B(RBR)。MPEC与自生电场光电催化(SPEC)和外加电场光电催化(PEC)的对比结果表明MPEC是可行的，它比SPEC的脱色率高9%，与PEC相当，但能耗更低。考察了MPEC的主要影响因素，得出最佳条件为2组MFC串联，废水流量80 mL·min-1，废水初始pH 2.56。在太阳光下，MPEC能使RBR有效脱色，处理100 min的脱色率可达87%。紫外-可见分光光谱分析表明，MPEC能使RBR的发色基团迅速遭到破坏