《表1 不同PFC结构中h+、·OH(h+)、·OH(HR)、SSO和OOS占MB脱色的百分比》

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《I掺杂TiO_2纳米管阵列平面光催化燃料电池的性能研究》

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在PFC中产生的活性粒子对MB的降解起到了重要的作用，由反应式（a）—（e）可知，MB可以被h+、·OH、SSO、OOS降解，因此选取草胺酸（ammonium oxalate，AO）和叔丁醇（tert-butanol，TB）分别作为h+和·OH的捕获剂，来分析对比不同活性粒子在p-PFC与两种f-PFC结构中对MB的降解所占百分比.如图9所示，3种结构中，同时添加AO和TB时对MB的降解抑制作用最为明显，表明在MB的降解过程中h+、·OH起到了主导作用.·OH的产生主要是由h+反应生成（见反应式(b）)和H2O2自由基（HR）转化生成（见反应式(e）)，分别记为·OH（h+）和·OH（HR）.根据脱色速率常数的对比，计算出了h+、·OH（h+）、·OH（HR）、SSO、OOS占MB脱色的百分比，如表1所示.从表中可以看出，在p-PFC中，24.2%的MB被h+直接氧化，还有20.4%的MB被h+产生的·OH氧化，而h+产生的H+传质到阴极也促进了HR反应产生·OH，这说明在p-PFC中h+是引起MB脱色的最主要因素，并且传质过程迅速，阻碍较少.在f-PFC-1结构中，由h+产生的·OH明显下降，而OOS的占比明显上升，可能是由于光阳极部分被遮挡，产生的h+较少.在f-PFC-2中，38.5%MB被h+直接降解，光阳极只与极少部分液体接触，H+需要绕过光阳极扩散到阴极反应，传质受阻，由HR产生的·OH减少，并且由于·OH寿命极短[30]，还未及时地扩散到阳极与阴极之间的区域参与MB的降解便自我消除了，因此传质过程极大限制了MB的降解.