g-C 3 N 4 /Cu 2 O/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-C3N4/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-C3N4/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-C3N4/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%.