[发明专利]一种清洁高效矿化偶氮染料的方法

权利要求书

1.一种清洁高效矿化偶氮染料的方法，即利用光催化耦合MFCs原位电芬顿过程，实现偶氮染料的清洁高效矿化，其特征在于，包括可见光光源和MFCs两部分；

所述的MFCs包括阳极室、阳极电极、阴极室、阴极电极、离子交换膜以及外电阻；阳极室用锡箔纸包裹以避免光照对阳极微生物的影响；阴极液的偶氮染料浓度为0.001～30 g/L，其pH为2.0～3.0，电导率为0.5～20 mS/cm；阴极液持续曝氮气条件下进行光照，当光照下的阴极液变为无色后，持续通入的氮气转换为空气，然后向阴极液中加入1.0～10.0 mg/LFe(III)后继续运行，从而实现偶氮染料的清洁高效矿化；

所述的阴极电极为担载钨氧化物、钼氧化物、钨和钼氧化物、CdS或MoS₂具有光催化作用的碳棒、碳布、碳粒或碳毡，担载量为0.1～50 mg/cm²；所述的阳极电极为碳棒、碳布、碳粒或碳毡。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的可见光光源强度大于5.0 mW/cm²。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的外电阻为1～1000 Ω。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的持续通入氮气的速率为1～100mL/min；所述的持续通入空气的速率为1～100 mL/min。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的持续通入氮气的速率为1～100 mL/min；所述的持续通入空气的速率为1～100 mL/min。

6.根据权利要求1、2或5所述的方法，其特征在于，所述的MFCs阳极液成分为：12.0 mM乙酸钠；5.8 mM NH₄Cl；1.7 mM KCl；17.8 mM NaH₂PO₄·H₂O；32.3 mM Na₂HPO₄；矿质元素：12.5 mL/L ，组成为MgSO₄：3.0 g/L；MnSO₄·H₂O：0.5 g/L；NaCl：1.0 g/L；FeSO₄·7H₂O：0.1g/L；CaCl₂·2H₂O：0.1 g/L；CoCl₂·6H₂O：0.1 g/L；ZnCl₂：0.13 g/L；CuSO₄·5H₂O：0.01 g/L；KAl(SO₄)₂·12H₂O：0.01 g/L；H₃BO₃：0.01 g/L；Na₂MoO₄：0.025 g/L；NiCl₂·6H₂O：0.024g/L；Na₂WO₄·2H₂O：0.024 g/L；维生素：12.5 mL/L，组成为维生素B₁：5.0 g/L；维生素B₂：5.0g/L；维生素B₃：5.0 g/L；维生素B₅：5.0 g/L；维生素B₆：10.0 g/L；维生素B₁₁：2.0 g/L；维生素H：2.0 g/L；对氨基苯甲酸：5.0 g/L；硫辛酸：5.0 g/L；氨基三乙酸：1.5 g/L。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的MFCs的阳极室在运行过程中需保持无氧环境，通入氮气以实现厌氧条件。