新型石墨烯納米復(fù)合材料的制備及其處理有機(jī)廢水性能研究.pdf

1、在光照條件下,有機(jī)污染物能被TiO2降解,而且TiO2具有良好的穩(wěn)定性,低成本,無污染等優(yōu)點。然而,在現(xiàn)實利用TiO2的過程之中有難題,即光催化效率不高。本課題設(shè)計了一種新型石墨烯納米復(fù)合材料Ag/Fe3O4/TiO2/RGO(RGO為石墨烯)來解決TiO2的以上不足,期望該物質(zhì)既能把催化效率有效地提高又具有磁性可回收功能。
　　Ag/Fe3O4/TiO2/RGO,其中RGO是一種有效載體,比表面積大,并且電子遷移率高。Ag既可以

2、作為催化劑,又可以增加反應(yīng)活性位點。此外,又擁有等離子體共振效應(yīng)。Fe3O4具有很強(qiáng)的磁性和容易制備等特點,磁性顆粒空間間隔效應(yīng)能夠阻止石墨烯片層之間的聚集或者堆積,Fe3O4具有毒性低,成本低和環(huán)境友好等特點。具體研究內(nèi)容如下:
　　1、本課題以天然石墨為原料,用Hummers法制備了氧化石墨烯(GO),對制備條件進(jìn)行了優(yōu)化,得出最佳制備條件,即在石墨取量為0.50g時,高錳酸鉀和石墨的質(zhì)量比例為10:1,濃硫酸使用體積為25m

3、L。利用X-射線粉末衍射儀、傅里葉紅外光譜掃描儀等方法進(jìn)行表征,結(jié)果表明GO表面有很多含氧官能團(tuán),本實驗成功制得GO。
　　2、以GO和鈦酸丁酯為原料,乙醇為還原劑,采用一步水熱法分別成功制得TiO2/RGO、Fe3O4/TiO2/RGO及Ag/Fe3O4/TiO2/RGO,用XRD、SEM與TEM等方法進(jìn)行表征,結(jié)果表明TiO2等納米顆粒在RGO的表面上成功地原位生長,成功制得復(fù)合材料。
　　3、用甲基橙(MO)模擬有機(jī)廢

4、水,研究復(fù)合材料的光催化性能。研究結(jié)果表明,使用單獨(dú)的TiO2作為催化劑,甲基橙在lh內(nèi)的降解率為34.0％,在相同的條件下,使用TiO2/RGO作為催化劑,甲基橙在lh內(nèi)的降解率為78.4％,使用Fe3O4/TiO2/RGO作為催化劑,甲基橙在lh內(nèi)的降解率為81.2％,使用Ag/Fe3O4/TiO2/RGO作為催化劑,甲基橙在lh內(nèi)的降解率為96.6％,結(jié)果表明Ag/Fe3O4/TiO2/RGO四元復(fù)合材料表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能。并且