基于鈣鈦礦鐵電耦合多孔電荷傳輸層異質(zhì)結(jié)雙光電極設(shè)計(jì)、制備和調(diào)控的光電液流脫鹽電池機(jī)理研究
Category of Research Project：國家自然科學(xué)基金
Number of Research Project：22465029
list of participants ：羅民，王淑杰，王力峰等
beginning and ending dates ：2025/01/01-2028/12/31
利用寧夏地區(qū)太陽能資源豐富等區(qū)域特色，發(fā)展低能耗、綠色環(huán)保的先進(jìn)光電脫鹽技術(shù)，實(shí)現(xiàn)咸水脫鹽淡化的資源化綜合利用具有重要的理論和實(shí)用意義。太陽能驅(qū)動(dòng)液流脫鹽電池因低能耗和環(huán)境友好等特點(diǎn)，在海水脫鹽、廢水治理等方面有巨大的應(yīng)用潛力。本項(xiàng)目擬利用鐵電異質(zhì)結(jié)電極作為雙光電極，通過設(shè)計(jì)、制備和調(diào)控電子和空穴傳輸層來實(shí)現(xiàn)高效電荷分離，通過液流電池提取離子來實(shí)現(xiàn)脫鹽應(yīng)用。鐵電體能拓寬光譜響應(yīng)吸收范圍，鐵電誘導(dǎo)內(nèi)建極化電場能有效分離光生電荷，而多孔電荷傳輸層能快速傳輸電子和空穴，并和電解液充分接觸，有利于將光能高效轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，提升離子抽取的驅(qū)動(dòng)力。深入探尋光電極結(jié)構(gòu)和光電脫鹽性能之間的構(gòu)效關(guān)系，闡明光電極和電解液之間界面電荷傳遞和反應(yīng)機(jī)理等科學(xué)問題，為構(gòu)筑高效的太陽能光電脫鹽體系奠定理論與技術(shù)基礎(chǔ)。該技術(shù)有望實(shí)現(xiàn)綠色無污染的光電化學(xué)海水淡化和高鹽廢水處理。