A Review of Electrical Assisted Photocatalytic Technologies for the Treatment of Multi-Phase Pollutants

Abstract

This article reviews the fundamental theories and reaction mechanisms of photocatalytic technologies with the assistance of electrical field for degrading multi-phase pollutants. Photo(electro)catalysis including photocatalytic oxidation (PCO) and photoelectrocatalytic oxidation (PECO) have been a potential technologies applied for the treatment of organic and inorganic compounds in the wastewaters and waste gases, which has been treated as a promising technique by using semiconductors as photo(electro)catalysts to convert light or electrical energy to chemical energy. Combining photocatalytic processes with electrical field is an option to effectively decompose organic and inorganic pollutants. Although photocatalytic oxidation techniques have been used to decompose multi-phase pollutants, developing efficient advanced oxidation technologies (AOTs) by combining photocatalysis with electrical potential is urgently demanded in the future. This article reviews the most recent progress and the advances in the field of photocatalytic technologies combined with external electrical field, including the characterization of nano-sized photo(electro)catalysts, the degradation of multi-phase pollutants, and the development of electrical assisted photocatalytic technologies for the potential application on the treatment of organic and inorganic compounds in the wastewaters and waste gases. Innovative oxidation techniques regarding photo(electro)catalytic reactions with and without oxidants are included in this review article.

Xác Định Diện Tích Bề Mặt Tương Tác Điện Hóa Của Điện Cực Nano Xốp Silic Bằng Quét Thế Tuần Hoàn

“…Ngày nay, các vấn đề ô nhiễm môi trường (nước, đất và không khí) đang là mối quan tâm lớn trên toàn thế giới. Song song với các giải pháp kiểm soát nghiêm ngặt về quản lý chất thải ra môi trường thì việc sử dụng kỹ thuật xử lý môi trường một cách hiệu quả đang là vấn đề cấp bách [1], [2]. Để thực hiện điều này, nhiều nỗ lực nghiên cứu đã được thực hiện bằng các cách tiếp cận khác nhau như hấp phụ, màng lọc nano, ozon hóa, và kỹ thuật oxy hóa tiên tiến (AOPs),... [1]- [3].…”

“…Sử dụng nguồn năng lượng sạch từ mặt trời đang là hướng lựa chọn nghiên cứu hàng đầu trên thế giới. Một trong đó là sử dụng năng lượng từ mặt trời cho lĩnh vực quang xúc tác (PC) và quang xúc tác điện hóa (PEC), như xử lý chất gây ô nhiễm [2], tách hydro từ nước [4] hay chuyển hóa khí CO 2 thành khí nhiên liệu [5], hiện được quan tâm nghiên cứu hơn bao giờ hết. PEC dựa trên hiệu ứng khi vật liệu xúc tác được chiếu sáng sẽ tạo ra sự hình thành cặp điện tử -lỗ trống quang sinh (e − /h + ) [6], các hạt điện tích này tham gia trực tiếp vào các phản ứng oxy hóa khử trong quá trình xúc tác.…”

Photoelectrochemical advanced oxidation processes for removal of azo dye from water: emerging aspects and oxidation products

“…Therefore, the photoelectrocatalytic method is currently considered one of the most promising methods for removing organic compounds from wastewater. The use of such hybrid processes increases the efficiency of the process due to a synergistic effect (Yuan et al 2021).…”