g-C3N4/Cu2O/CF电极制备及在微生物燃料电池中的应用

为了提高微生物燃料电池的产电性能,采用电沉积法将石墨态氮化碳(g-C3N4)与氧化亚铜(Cu2O)负载到碳毡(Carbon felt,CF)表面,制得g-C3 N4/Cu2O/CF光电极用于构建微生物燃料电池.通过场发射扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、光生电流曲线(I-T)、线性扫描伏安曲线(LSV)对光电阴极进行光电性能测试,并在白光发光二极管(LED)辐照下研究了以Cu2O/CF、g-C3 N4/Cu2O/CF为阴极光催化微生物燃料电池的产电性能.结果表明,g-C3N4/Cu2O/CF电极中g-C3N4分布在Cu2O之间;g-C3 N4/Cu2O/CF光电极能提高光利用率,与Cu2O/CF光电极相比,光电流密度达到2700 mA· m-2,增长幅度达到125％;与Cu2O/CF阴极微生物燃料电池相比,g-C3N4/Cu2O/CF阴极微生物燃料电池具有更优的产电能力,在白光LED辐照下最大功率密度和光电流密度达到110.7 mW·m-2和1102 mA·m-2,增长幅度达到16％和27％.