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Performance study of g-C3N4/carbon black/BiOBr@Ti3C2/MoS2 photocatalytic fuel cell for the synergistic degradation of different types of pollutants
저자
Guo Huilin (School of Environmental and Chemical Engineering, Jiangsu Ocean University) ; Yu Tingting (School of Environmental and Chemical Engineering, Jiangsu Ocean University) ; Zhao Lei (School of Environmental and Chemical Engineering, Jiangsu Ocean University) ; Qian Jun (CECEP Zhaosheng Environmental Protection Co.) ; Yu Jiahe (School of Environmental and Chemical Engineering, Jiangsu Ocean University) ; Zhang Yu (Lianyungang Gaopin Renewable Resources Co.) ; Teng Yongyue (School of Ecological and Environmental Sciences, East China Normal University) ; Zhu Chunshui (School of Environmental and Chemical Engineering, Jiangsu Ocean University) ; Yang Tao (School of Environmental and Chemical Engineering, Jiangsu Ocean University) ; Chen Wenbin (School of Environmental and Chemical Engineering, Jiangsu Ocean University) ; Gong Picheng (School of Environmental and Chemical Engineering, Jiangsu Ocean University) ; Jiang Cuishuang (School of Environmental and Chemical Engineering, Jiangsu Ocean University) ; Gao Changfei (School of Environmental and Material Engineering, Yantai University) ; Yang Bing (School of Environmental and Chemical Engineering, Jiangsu Ocean University) ; Yang Chenyu (School of Environmental and Chemical Engineering, Jiangsu Ocean University)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2023
작성언어
English
주제어
등재정보
KCI등재,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
847-862(16쪽)
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제공처
In this study, a bipolar visible light responsive photocatalytic fuel cell (PFC) was constructed by loading a Z-scheme g-C3N4/carbon black/BiOBr and a Ti3C2/MoS2 Schottky heterojunction on the carbon brush to prepare the photoanode and photocathode, respectively. It greatly improved the electron transfer and achieved efficient degradation of organic pollutants such as antibiotics and dyes simultaneously in two chambers of the PFC system. The Z-scheme g-C3N4/carbon black/BiOBr formed by adding highly conductive carbon black to g-C3N4/BiOBr not only effectively separates the photogenerated carriers, but also simultaneously retains the high reduction of the conduction band of g-C3N4 and the high oxidation of the valence band of BiOBr, improving the photocatalytic performance. The exceptional performance of Ti3C2/MoS2 Schottky heterojunction originated from the superior electrical conductivity of Ti3C2 MXene, which facilitated the separation of photogenerated electron–hole pairs. Meanwhile, the synergistic effect of the two photoelectrodes further improved the photocatalytic performance of the PFC system, with degradation rates of 90.9% and 99.9% for 50 mg L−1 tetracycline hydrochloride (TCH) and 50 mg L−1 rhodamine-B (RhB), respectively, within 180 min. In addition, it was found that the PFC also exhibited excellent pollutant degradation rates under dark conditions (79.7%, TCH and 97.9%, RhB). This novel pollutant degradation system is expected to provide a new idea for efficient degradation of multiple pollutant simultaneously even in the dark.
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