CN102188902A

CN102188902A - 有机气体的光催化燃料电池光电催化及其与相转移相联合的处理方法

Info

Publication number: CN102188902A
Application number: CN2011101171348A
Authority: CN
Inventors: 李新军; 习敏; 张玉媛; 吴梁鹏; 刘朝晖
Original assignee: Guangzhou Institute of Energy Conversion of CAS
Current assignee: Guangzhou Institute of Energy Conversion of CAS
Priority date: 2011-05-06
Filing date: 2011-05-06
Publication date: 2011-09-21
Anticipated expiration: 2031-05-06
Also published as: CN102188902B

Abstract

本发明公开了一种PFC光电催化技术及其与相转移技术联合处理有机气体的方法。PFC光电催化处理技术是基于PFC工作的原理，将光催化与电催化相结合，使有机气体分子在光阳极表面被彻底降解为二氧化碳和水。而PFC光电催化相转移联合处理技术是将有机气体引入PFC阳极区进行光电催化，无需被彻底降解，只需使疏水性有机气体分子发生脱氢加氧等反应而亲水化，亲水化的有机气体分子通过吸收液进行吸收，从而完成从气相到液相的转移，转移至液相中的有机物可通过二次光催化彻底降解为二氧化碳和水。本发明操作简单、处理效率高，所需时间短，无二次污染，解决了传统光催化处理有机气体技术实用化效率低的难点。

Description

有机气体的光催化燃料电池光电催化及其与相转移相联合的处理方法

技术领域

本发明涉及气态有机污染物的处理技术领域，尤其涉及一种光催化燃料电池(Photocatalytic Fuel Cell，PFC)光电催化法处理有机气体及其与相转移的联合处理技术。

技术背景

随着生态环境的不断恶化、空调系统的高度普及、严重呼吸系统疾病的流行以及国民物质生活水平的不断提升，消费者的健康意识有了极大提高，室内空气环境问题日益受到人们的重视。净化空气环境，改善空气品质，已经成为人们日益迫切的愿望和要求。数据显示，空气净化器在美国家庭的普及率为27％，而加拿大、英国、意大利、日本、韩国等国家在公共场所、家庭居室等的室内空气改善设备配置拥有率已超过20％。但是，中国的室内污染改善的相关公共产品的普及还不到0.1％。据有关部门预测，目前国内室内环境净化治理产业规模达200亿元人民币。未来几年内，我国室内环境净化治理产业将处于快速成长期，预测保持每年28％的复合增长率。

空气净化技术已历经了四代产品，目前市场上也已出现基于光催化技术的空气净化器，且主要是针对室内空气的，但通过相关的测试发现，这些设备(包括国外生产的)对气态污染物的作用效果并不理想，其主要的去污对象是总挥发性有机化合物(TVOC)，而实际对甲醛的降解能力较低。因此大多数净化器都使用了过滤、外加电场、活性炭吸附等其中一种或几种技术与TiO₂光催化技术对空气进行复合净化，但真正起到除尘净化作用的仍然是吸附、过滤等传统技术，但是物理吸附剂对甲醛等主要有机污染物的吸附容量有限、吸附饱和后需脱附再生。因此仅用物理吸附难以实现室内空气净化。

本课题组于2007年12月29日申请了名称为有机气体的光催化相转移处理方法、专利号为200710033037.4的专利，此专利已证明光催化相转移技术能快速有效的用于有机气体的处理。采用PFC技术能对光阳极施加偏压，从而实现光电催化。若将PFC光电催化技术同相转移技术相联合，将有效提高有机气体的处理效率。对于PFC光电催化的研究，许多科研工作者都注重于制氢、液态污染物的处理以及影响催化效率的因素，未见有关用PFC光电催化相转移技术降解气态有机物的报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效、快速、能耗低、无二次污染的PFC及其与相转移相联合处理气态污染物技术，具体地说是一种PFC光电催化法处理有机气体及其与相转移的联合处理技术。

为达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

光催化是利用TiO₂作为催化剂的光催化过程，反应条件温和，产物为CO₂和H₂O，而且适用范围广，包括烃、醇、醛、酮等有机物，都能通过TiO₂光催化清除。基于此，本发明设计了PFC光电催化法处理有机气体技术：即借助于PFC原理，将有机气体引入PFC阳极区进行光电催化，光催化剂在光源和电压的条件下，与光阳极表面的水或空气等反应产生羟基自由基(·OH)和活性氧物质(·O，H₂O₂)，其中羟基自由基(·OH)是光催化反应的一种主要的活性物质，羟基自由基具有120kJ/mol的反应能，高于有机物中的各类化学键能，因而能迅速有效的对有机物进行氧化，使其分解矿化。PFC光电催化处理有机气体的原理图如图1所示，有机物可在光阳极区被彻底降解为CO₂和H₂O，而有机物在被氧化过程中产生的H质子则可通过质子膜传递至阴极，在阴极催化剂的作用下与外电路传递过来的电子复合生成H₂，或者与阴极室的氧气复合反应生成水，以此来减少阳极H质子的浓度，从而加快光电氧化速率。

PFC光电催化处理有机气体主要包括以下两个步骤：

1)PFC装置的组装；

如图1、2所示，将光阳极、质子膜和阴极进行热压处理以形成三合一电极，将PFC阴极室、PFC阳极室和三合一电极集成PFC，光阳极与光阴极通过外电路连接以将电子从光阳极传递到光阴极；

所述光阳极包括可被至少一种光源(如紫外光-TiO₂、可见光-CdS/二氧化钛)激发的光电类单一或复合催化剂。

所述光阳极、光阴极的制备方法可以直接采用现有技术。

PFC光阳极区中不需要装入电解质溶液，PFC阴极区中可装有低浓度电解质溶液(如0.1MNa₂SO₄、NaNO₃等)。

2)有机气体在PFC光阳极区的光电催化氧化降解。

步骤2)中有机气体在光阳极区的彻底光电催化降解要求是：采用合适的光源对光阳极进行照射激发，同时在光阴极和阴极之间施加一定的偏压，实现光催化和电催化的相结合，有机气体就在光阳极表面进行光电催化氧化反应，直至最终降解为二氧化碳和水。

但光电催化降解有机物的主要问题之一是降解的速率很慢，由于每一个气体有机物分子需要经过几十甚至上百个步骤才能完全矿化到二氧化碳和水，每一个步骤都要占据催化剂的活性位，其过程是非常缓慢的。基于上述问题，本发明在上述PFC光电催化处理有机气体的基础上还设计了PFC光电催化与相转移相联合的技术来处理有机气体，即基于以上PFC光电催化处理有机气体的原理，有机物分子在光阳极表面被部分氧化，使疏水性有机气体分子发生脱氢加氧等反应而亲水化，亲水化的有机气体分子通过吸收液进行吸收，完成从气相到液相的转移。同理，脱去的H质子将通过质子膜传递至阴极，在阴极催化剂的作用下与外电路传递过来的电子复合生成H₂，或者与阴极室的氧气复合反应生成水。由此环境空气中的有机物无需在气态条件下被彻底降解，只需亲水化转移至液相即可达到净化环境空气的效果，大大缩短了处理时间。而转移至液相中的有机物可通过二次光催化等手段彻底降解为二氧化碳和水，达到彻底降解有机气体的目的。PFC光电催化相转移法处理有机气体的原理图如图3所示。

所述PFC光电催化相转移技术联合处理有机气体包括以下步骤：

1)将光阳极、质子膜和阴极进行热压处理以形成三合一电极，将PFC阴极室、PFC阳极室和三合一电极集成PFC，光阳极与光阴极通过外电路连接以将电子从光阳极传递到光阴极；

2)将含有三合一电极的PFC通过气体循环气路与相转移装置连接；

3)在PFC光阳极区进行一级光电催化亲水化反应，使疏水性有机气体分子发生脱氢加氧等反应而亲水化；

4)使经过PFC一级光电催化反应的气体通过气体循环气路进入相转移装置，与吸收液充分接触；

5)吸收液中的液相气体在液相条件下进行二级光催化反应。

步骤1)是采用前述PFC光电催化处理有机气体方法中的PFC装置。PFC光阳极区中不需要装入电解质溶液，PFC阴极区中可装有低浓度电解质溶液(如0.1M Na₂SO₄、NaNO₃等)。

本发明相比于前述PFC光电催化处理有机气体方法的创新之处在于：将PFC装置与相转移吸收装置通过气体循环气路连接；具体的系统结构示意图如图4所示。

在步骤3)中，一级光电催化反应的设计要求是采用合适光源对PFC光阳极表面光催化剂进行照射激发，同时可采用外电路对阴阳两极进行施加偏压处理，使有机气体分子在PFC的光阳极表面的光电催化作用下被氧化，发生脱氢加氧反应，有机气体分子即被亲水化，脱去的H将通过质子交换膜转移至阴极催化剂，氧化反应产生的电子将通过外电路转移至阴极，由此，转移至阴极的H质子与电子在阴极电催化剂的作用下反应生成H₂。

在步骤3)、4)中，将亲水化的有机气体分子通过气体循环气路转移至相转移吸收系统中的液相进行吸收，由此达到降低气体中有机物浓度的效果。

上述所采用的吸收液可以为水，更佳为弱碱性吸收液，如弱碱性石灰石或NaOH溶液，且不易挥发。

最后，在步骤5)中待光电催化亲水化过程结束后，对吸收液中的有机物采用光催化进行二级处理，以实现对有机物的彻底降解，同时实现吸收液的再生。

此外，为了保证有机气体处理更彻底，可增加如下步骤：待有机气体在PFC光阳极室光催化亲水化，经过吸收液进行一次吸收后，为使气体中的有机物被处理的更彻底，剩余气体可再次经气体循环至光阳极，继续进行光催化脱氢加氧反应，而后再次在吸收液中吸收，如此反复多次，可保证气体中有机物的处理更彻底。

本发明将PFC光电催化与相转移技术结合后，通过两步光催化反应使得有机气体的处理效率和速率大大提高。

本发明方法既发挥了光催化降解有毒有机物质、能耗低等优点，将光催化与电催化相结合，同时又通过相转移将气态有机物转移到液相进行均相光催化氧化反应，大幅度提高了光催化的降解效率和速率，解决了传统光催化处理有机气体技术实用化效率低的难点。本发明处理有机气体技术操作简单、处理效率高，所需时间短，无二次污染。空气净化器主要应用于居室室内、汽车车内、办公室、会议室室内的空气净化。本发明开发快速高效的处理室内有机气体污染物的技术与装置，可以在上述应用场合进入国际市场，也可以加快国内市场开拓进展；由于其快速高效和对有机物的无选择性，使化工厂、烟厂、油漆涂料厂等办公室甚至车间、舰艇、潜艇、娱乐场所、车站等都可以成为潜在的应用市场。该技术有望像空调那样成为一种家电产品，逐步取代空气清新机等产品，成为空气净化器的市场主流。

附图说明

图1是PFC光电催化处理有机气体的原理图；

图2是本发明实施例中PFC光电催化处理有机气体装置流程图；

图3是PFC光电催化相转移联合处理有机气体的原理图；

图4是本发明实施例中PFC光电催化相转移联合处理有机气体的装置流程图；

图5是PFC光电催化彻底降解甲苯气体效果图(TNT紫外光催化剂，偏压0.3V，光源光照强度20A)；

图6是偏压对TNT紫外光催化剂PFC光电催化相转移联合处理效率的影响效果图(光源光强20A，流量10rmp)；

图7是光源光照强度对TNT紫外光催化剂PFC光电催化相转移联合处理效率的影响效果图(偏压0.3V，流量10rmp)；

图8是气体流量对TNT紫外光催化剂PFC光电催化相转移联合处理效率的影响效果图(偏压0.3V，光源光照强度20A)；

图9是CdS/TNT可见光催化剂PFC光电催化相转移联合处理效率随时间变化效果图(偏压0.3V，光源光照强度20A，流量10rmp)。

附图标记说明：1、三合一电极；2、阳极室；3阴极室；4、电解质；5、气体出口；6、石英玻璃；7、气体入口；8、气体微量循环泵；9、吸收液；10、阀。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明内容做进一步详细说明。

本发明反应器设计主要包括以下两大部分：

1、PFC光电催化处理有机气体设计，主要包括以下步骤：

(1)PFC三合一电极的制备

光阳极的制备可以采取在载体上制备光催化剂纳米薄膜的方式；阴极的制备主要采用将Pt/C催化剂负载于导电多孔材料上；质子交换膜需进行预处理以选择性透过质子。而后将光阳极、质子膜和阴极进行热压处理以形成三合一电极。

光阳极载体可以采用片状或网状多孔可透质子导电材料，如打孔钛板、导电镍网、碳纤维布或碳纸等材料。

光阳极催化剂其特征是至少有由紫外光激发的紫外光催化剂如二氧化钛，或由可见光激发的可见光催化剂如硫化镉/二氧化钛组成，紫外光催化剂和可见光催化剂可以各自独立使用，也可复合使用。上述光催化剂制备于固体载体上，包括固定技术如溶胶-凝胶法、液相沉积法、气相沉积法、磁控溅射法等的选择，热处理温度的优化，达到催化剂与载体结合牢靠，性质稳定，长期使用不脱落的效果。

光阴极催化剂主要是能促进从光阳极区透过的H⁺与外电路转移的电子复合转化成H₂，或与氧气反应生成水的反应，如Pt/C催化剂，载体主要有碳纸或碳纤维布等多孔导电材料，或直接采用铂片、镍网等。

(2)PFC光电催化彻底降解有机气体

如图2所示，将PFC三合一电极安装于阴极室与阳极室之间，阳极室外壁安装有石英玻璃，以便光源能够透过石英玻璃对光阳极进行照射激发。PFC阳极室中不需要装入电解质溶液，阴极室中装有低浓度电解质溶液(如0.1M Na₂SO₄、NaNO₃等)。阴阳两极分别与外电路相连接，在处理气体过程中对阴阳两极施加偏压，以实现光电催化。

2、PFC光电催化相转移法联合处理有机气体设计，主要包括以下三个步骤：

(1)、制备三合一电极

同部分1中的步骤(1)。

(2)、PFC一级光电催化反应

PFC一级光电催化反应器：如图4所示，将PFC三合一电极安装于阴极室与阳极室之间，阳极室外壁安装有石英玻璃，以便光源能够透过石英玻璃对光阳极进行照射激发。PFC阳极室中不需要装入电解质溶液，阴极室中装有低浓度电解质溶液(如0.1M Na₂SO₄、NaNO₃等)。阴阳两极分别与外电路相连接，在处理气体过程中对阴阳两极施加偏压，以实现光电催化。阳极室设置有气体进出口。气体的出口通过气体循环气路与相转移反应器相连接。

(3)、相转移吸收及二级光催化反应

相转移吸收反应器：主要包括相转移吸收液和二级光催化反应。经PFC一级光电催化反应的有机气体通入到吸收液中进行吸收，剩余气体将循环再次进入PFC装置继续对剩余的有机气体进行光电催化亲水化氧化处理。所述吸收液可以为水，更佳为弱碱性吸收液，如弱碱性石灰石或NaOH溶液。吸收液中的有机物在液相中可通过二级光催化彻底降解。

实施例一、PFC光电催化处理有机气体设计——紫外光激发催化剂

1、PFC三合一电极的制备：包括光阳极、阴极以及质子交换膜。

(A)光阳极的制备-TiO₂纳米阵列管(TNT)紫外光光催化剂

光阳极催化剂制备是在导电可透质子的载体上制备光催化剂，在此以阳极氧化打孔钛板为例说明光阳极催化剂的制备。

(1)将待阳极氧化处理的钛板进行打孔处理，以便有机气体被氧化过程中产生的H质子能顺利通过光阳极到达质子交换膜表面，进而转移至阴极；

(2)将打好孔的钛板进行抛光、丙酮超声清洗、去离子水冲洗、干燥等预处理过程；

(3)将处理好的钛板进行阳极氧化，以Pt为对电极，电解质为0.5wt.％的HF溶液，氧化时间为35min。

(4)将阳极氧化好的钛板进行干燥、焙烧、还原，即可得钛板上负载有TiO₂光催化剂的PFC光阳极。

(B)阴极的制备

(1)将活性碳粉依次用浓盐酸和17％的硝酸的溶液在一定温度下进行回流酸洗，而后用热去离子水洗至中性，干燥备用；

(2)将50mg碳粉超声分散于10ml异丙醇和10ml去离子水的混合溶液中，记作溶液A；

(3)将124.56mg的氯铂酸钾溶于20ml异丙醇溶液中，记作溶液B；

(4)将溶液A和B混合，超声分散30min。向溶液中加入过量的甲醛溶液，并用NaOH的异丙醇溶液调节其pH＝9.0左右，85℃恒温搅拌4h；

(5)室温冷却，将上述溶液过滤洗涤，干燥即可得Pt/C催化剂，备用；

(6)Pt/C催化剂与5wt.％PTFE乳液混合均匀后制备在预处理好的碳纸上，经340℃焙烧，实现PTFE的黏结和疏水作用。(刮涂法、滚压法、喷涂法)

(C)Nafion 117质子交换膜的预处理

在80℃下，用5％的H₂O₂溶液处理Nafion 117质子膜1h；然后在80℃下，用10％的H₂SO₄溶液再处理Nafion 117质子膜1h；再在80℃下，用蒸馏水处理3次，每次30min。用最后用蒸馏水洗净并浸泡入蒸馏水中备用。

(D)三合一电极的热压处理

(1)将上述制备好的光阳极、阴极表面喷涂一层5wt.％的Nafion溶液，使其与质子膜更好的相粘；

(2)将光阳极(未负载光催化的一面与质子交换膜相连)和阴极分别置于质子交换膜的两边，并将其放入两块不锈钢板之间；

(3)在135℃、10MPa条件下进行热压，热压时间为90s，即可得PFC三合一电极。

2、PFC光电催化装置的设计组装

将步骤1中制备好的三合一电极置于PFC阴阳两极板间，并固定夹紧。

根据图4装置的结构示意图，将三合一电极置于阳极室和阴极室之间，光阳极面对阳极室，阴极面对阴极室，连接好实验装置。其中光阳极室面对光源面采用透光性能良好的石英玻璃。

3、反应器操作步骤

(1)PFC阴极室充满0.1M Na₂SO₄溶液，一方面可以保证质子膜的湿润，另一方面可以增加质子和电子的传递速率；相转移吸收液采用弱碱性溶液，如NaOH等(pH＝10左右)。

(2)用微量进样针取适量甲苯溶液，注入PFC阳极室，待甲苯液体完全挥发，均匀分布于阳极室；

(3)调节施加于PFC阴阳两极的偏压为0.3V，打开300W的铣灯光源，采用滤波片使其只透紫外光，将光源电流强度调为20A，以此来调节光强，开始对气体进行处理，定时从取样口对降解气体取样，进行色谱分析，去其结果见图5。由图可知在此操作条件下210min后，甲苯的处理效率只有50％左右。

实施例二、紫外光激发光阳极的PFC光电催化相转移联合处理有机气体

按实施例一种步骤1同样的步骤制备紫外光激发的PFC三合一电极。

2、PFC光电催化相转移吸收装置的设计组装

根据图4装置的结构示意图，将PFC的阳极室的气体出口处与相转移吸收装置的入口通过气体微量循环泵(流量可控)相连接，相转移吸收装置的出口与PFC阳极室的气体入口相连接，由此光电催化亲水化的有机气体经吸收液吸收后，剩余气体可再次循环回到PFC光阳极室继续进行光电催化脱氢加氧亲水化反应，直至所有有机物完全被转移至吸收液中。

3、反应器操作步骤

(1)PFC阳极室无电解质溶液，PFC阴极室充满0.1M Na₂SO₄溶液，一方面可以保证质子膜的湿润，另一方面可以增加质子和电子的传递速率；相转移吸收液采用弱碱性溶液，如NaOH等(pH＝10左右)。

(2)用微量进样针取适量甲苯溶液，用氩气带入PFC阳极室，待阳极室充满甲苯气体后，关闭气体进样口；

(3)打开微量循环泵，调节气体的循环流量，让甲苯气体均匀分布于整个处理装置；

(4)调节施加于PFC阴阳两极的偏压，打开300W的铣灯光源，采用滤波片使其只透紫外光，调节光照强度，开始对气体进行处理，定时从取样口对降解气体取样，进行色谱分析。同时在本次实施中，对施加于阴阳两极的偏压V、光源的光照强度(即：光源电流I)、以及气体的循环流量影响因素做了相关分析，结果见图6-8。

(5)气相有机物转移至液相过程：将(4)中亲水性有机气体通过微量进样泵引入气、液交换空间，经多次循环亲水性有机气体转移到液相，气、液交换空间出口的气体不再或极少带有有机分子，即是净化处理后的干净气体；

(6)PFC光电催化处理结束后，关闭微量循环泵，打开二级光催化处理光源，对吸收液中的有机物进行彻底降解。接触并吸收了亲水性有机分子的液相变成了低浓度的有机液体，在二级光催化反应器中进行光催化反应，逐步矿化为二氧化碳和水。(低浓度有机液体的光催化反应是均相光催化反应，其效率较高已经得到普遍认可和证实。)

实施例三、可见光激发光阳极的PFC光电催化相转移联合处理有机气体

(A)CdS/TNT可见光催化剂光阳极的制备

(1)按实施例一步骤(A)中(1-4)制备阳极氧化的TNT薄膜，待用；

(2)在冰水浴条件下，将0.5ml 5M的NaOH溶液加入到50ml水中，记作溶液A；

(3)在冰水浴条件下，将0.2854g CdCl₂溶解于25ml水中，记作溶液B；

(4)室温下，将3.806g硫脲溶解于50mL水中，记作溶液C；

(5)在剧烈的磁力搅拌下将0℃的B溶液逐滴加入0℃的A溶液中，形成白色的混浊液，搅拌条件下，逐滴加入纯氨水约18mL左右变为澄清，继续搅拌5min后得到溶液D。将溶液C加入到溶液D中。

(6)将步骤(1)中阳极氧化钛板置入其中，密封，放置氨水挥发，50℃水浴2h。

(B)按实施例二中步骤(B、C、D)依次制备PFC阴极、质子交换膜和三合一电极，待用。

2、反应器操作步骤

按照实施例二中步骤2相同的操作步骤，光源同样采用300W的铣灯光源，但滤波片选用使其只透可见光玻片，考察CdS/TNT可见光催化剂处理有机气体的性能，实验结果如图9所示。

上述详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本发明的保护范围中。

Claims

1.一种有机气体的PFC光电催化处理方法，其特征包括以下步骤：

1)将光阳极、质子膜和阴极进行热压处理以形成三合一电极，将PFC阴极室、PFC阳极室和三合一电极集成PFC，光阳极与阴极通过外电路连接以将电子从光阳极传递到阴极；

2)有机气体通入光阳极室，在光照射下在PFC光阳极区进行光电催化完全氧化降解反应，有机气体在被氧化过程中产生的H质子则通过质子膜传递至阴极，在阴极催化剂的作用下与外电路传递过来的电子复合生成H₂，或者与阴极室的氧气复合反应生成水。

2.如权利要求1所述的PFC光电催化处理方法，其特征在于步骤2)中PFC光电催化反应中在PFC阴阳两极间施加偏压，同时采用光源对光阳极进行照射激发，以达到光催化与电催化相结合来快速处理有机气体。

3.如权利要求1或2所述的PFC光电催化处理方法，其特征在于步骤2)中PFC阴极区中装有低浓度电解质溶液。

4.一种有机气体的PFC光电催化相转移联合处理方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将光阳极、质子膜和阴极进行热压处理以形成三合一电极，将PFC阴极室、PFC阳极室和三合一电极集成PFC，光阳极与阴极通过外电路连接以将电子从光阳极传递到光阴极；

4)使经过PFC一级光催化反应的气体通过气体循环气路进入相转移装置，与吸收液充分接触，使亲水化有机气体分子从气相转移至液相；

5)转移至吸收液中的有机物在液相条件下进行二级光催化反应。

5.如权利要求4所述的PFC光电催化相转移联合处理方法，其特征在于还包括步骤6)：经吸收液吸收过的剩余气体经气体循环气路再次进入PFC光阳极室，继续进行光电催化脱氢加氧亲水化反应，直至所有有机气体分子全被亲水化转移至液相中后，剩余气体可直接排空。

6.如权利要求4所述的PFC光电催化相转移联合处理方法，其特征在于所述的吸收液为水或弱碱性溶液。

7.如权利要求4所述的PFC光电催化相转移联合处理方法，其特征在于步骤3)中PFC光电催化反应中在PFC阴阳两极间施加一定偏压，同时采用光源对光阳极进行照射激发，以达到光催化与电催化相结合来快速处理有机气体。

8.如权利要求4所述的PFC光电催化相转移联合处理方法，其特征在于步骤3)中有机气体在光阳极室进行的一级光电催化反应是为了使疏水性有机气体分子转化为亲水性有机气体分子，而非完全氧化降解反应。

9.如权利要求4所述的PFC光电催化相转移联合处理方法，其特征在于步骤1)中PFC阴极区中装有低浓度电解质溶液。