硫化氢（H₂S）是一种有毒有害的废气,广泛存在于厌氧废水处理过程（硫酸盐还原）中,也是石油化工、煤炭化工的副产物。硫化氢还能腐蚀工业设备。硫化氢的安全处置和资源化利用具有重要的意义。氢气既是清洁能源,和单质硫又都是重要的化工原料,因此将H₂S分解为S单质和氢气的资源化途径最引人关注。传统分解H₂S气体的工艺方法中,所涉及到的反应装置极其复杂,能耗高,处理成本较大。光催化燃料电池是一种新型的废弃物资源化技术,可以克服传统处理H₂S气体方法中的多种难题,但是目前针对H₂S处理还没有相关研究。本研究以制备新型稳定可见光响应的光阳极半导体材料和光阴极半导体材料为基础,构建了一种具有可见光响应的双室双光电极光催化燃料电池,该PFC系统具有良好的分解H₂S产硫产氢并产生电能的效率。基于现有的光催化燃料电池处理H₂S的工艺方法中需要外加偏压驱动,且S^2-容易被氧化成多硫化物(S_x^n-)而无法有效地回收S单质,本研究利用I^-/I₃^-氧化还原电子对构建了自偏压驱动分解硫化氢产硫制氢并产电体系。体系中,光阳极选择具有良好光电效应的WO₃电极,阴极由修饰了Pt的Si电池构成（Pt/SiPVC）,光阳极和光阴极在可见光下都可以发生响应,且两电极之间费米能级相互匹配。在可见光照条件下,体系促进双电极中光生空穴和光生电子的分离,阳极的空穴和阴极的电子更有效地释放并产生电能。在体系的电解质I^-/I₃^-氧化还原电子对中,I^-容易被光生空穴氧化成具有微弱氧化性的I₃^-,H₂S进入体系后,S^2-被I₃^-氧化成唯一产物S单质,过程中避免了多硫化物的产生,I₃^-则重新被还原成I^-进入下一个氧化还原循环。与此同时,H⁺在阴极区域则有效地转换为H₂。该PFC-H₂S体系在分解H₂S的过程中表现出了优异的光电性能。体系开路电位达到0.27V。运行过程中由自偏压产生0.70 m A电流,且长时间运行之后,电流并无明显衰减,表明体系具备长时间稳定性。该PFC-H₂S体系S和H₂的产率分别达到了1.04 mg h^-1 cm^-1和0.75 m L h^-1 cm^-1,显示H₂S被完全分解为S和H₂。此外,体系的输出能量密度达到0.11 m W cm^-2。为了提升光阳极的可见光利用率,将窄带隙的BiOI均匀地沉积在WO₃表面可以获得新型BiOI/WO₃光阳极。BiOI修饰到WO₃上可将WO₃对可见光的吸收扩展到600nm左右,显著增强了材料在可见光区域的吸收。光电化学测试发现BiOI/WO₃光阳极材料在1.0V vs Ag/Ag Cl下的光电流密度达到2.5 m A cm^-2。将BiOI/WO₃光阳极应用到PFC-H₂S体系中处理H₂S后,结果表明体系光电流密度在长时间的运行中没有明显的衰减,始终保持在2.5 m A cm^-2（1 V vs Ag/Ag Cl）左右。该体系的产氢和产硫速率分别为0.867 m L h^-1cm^-2和1.12 mg h^-1 cm^-2。基于光催化燃料电池的H₂S处理技术,可以为H₂S的安全处置和资源化利用提供新的可持续发展方向。