利用环境中清洁、可持续的随机能源来消除气态醛污染,是实现能源可持续发展和保护环境的一种有效策略。
近日,广西大学聂双喜教授报道了采用基于活塞的摩擦电纳米发电机(P-TENG)来提高气态乙醛的吸附和光催化降解。
文章要点
1)该系统集P-TENG、气路控制和光催化模块于一体。光催化剂NH2-MIL-125(Ti)均匀分布在导电衬底上,通过P-TENG的活塞运动将含有气态乙醛的气流连续泵入光催化体系。P-TENG不使用外部电能,而是将风能转化为电能,在导电衬底上诱导出一个强大的电场,实现了P-TENG增强的光催化效应,使气态乙醛在光催化体系中得到了高效的降解。
2)实验结果显示,P-TENG供电系统的乙醛去除效率是未充电系统的1.3倍,从而使空气净化成为可能。在微风(3.0m/s)的驱动下,系统在30min内对乙醛的去除率达到63%。
3)研究发现,外加电场能产生较多的羟基自由基(·OH)、超氧阴离子自由基(·O2−)和空穴(h+),对乙醛的光催化降解有积极作用。
这种设计理念不仅实现了可再生、可持续的随机能源的高效转化,而且可以应用于气态醛的高效脱除,从而为实现更清洁的环境提供了一条有效的途径。
参考文献
Qiu Fu, et al, Improved Capture and Removal Efficiency of Gaseous Acetaldehyde by a Self-Powered Photocatalytic System with an External Electric Field, ACS Nano, 2021
DOI: 10.1021/acsnano.1c03230
https://doi.org/10.1021/acsnano.1c03230