多形貌二氧化鈦-石墨烯復(fù)合粉體的制備及光催化性能的研究.pdf

1、TiO2作為一種環(huán)保廉價的半導(dǎo)體材料，在降解水中有機污染物和空氣凈化等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值。針對TiO2比表面積小、粒子團聚、光生電子-空穴的復(fù)合機率大等缺點，本文開展了多形貌二氧化鈦/石墨烯復(fù)合粉體的制備及其光催化性能的研究。為此，采用改進的Hummers法以天然鱗片石墨為原料制備氧化石墨(GO)，采用水熱法、溶劑熱法以氧化石墨(GO)和二氧化鈦納米粒子(P25)為原料制備多形貌復(fù)合粉體，通過X-射線衍射、透射電子顯微鏡、掃描電子顯

2、微鏡、拉曼光譜、傅里葉變換紅外光譜、比表面積測試、紫外可見吸收光譜等手段對其晶體結(jié)構(gòu)、形貌、官能團、比表面積等進行分析表征。采用亞甲基藍(MB)作為目標(biāo)污染物，研究了不同形貌TiO2/石墨烯復(fù)合粉體的光催化性能，分析了影響光催化效率的因素，探討了復(fù)合粉體的光催化機制。
　　研究表明：(1)利用水熱法和溶劑熱法可實現(xiàn)二氧化鈦在石墨烯上的負(fù)載，通過控制水熱反應(yīng)溫度、溶劑體積比、氫氧化鈉用量等反應(yīng)條件可以調(diào)整二氧化鈦的形貌，獲得多形貌納

3、米二氧化鈦(納米線、納米棒、納米片、納米帶)與石墨烯的復(fù)合光催化劑。(2)二氧化鈦/石墨烯復(fù)合光催化劑的光催化性能與石墨烯的用量與二氧化鈦的形貌相關(guān)，分別在二氧化鈦納米線/石墨烯為1:3和二氧化鈦形貌為納米棒時獲得了光催化效率較高的復(fù)合粉體。(3)復(fù)合粉體的吸附性能及石墨烯的協(xié)同作用是提高二氧化鈦/石墨烯復(fù)合光催化劑的主要因素，在水熱反應(yīng)溫度為180℃，1.73 mol/L NaOH，H2O/C2H5OH為15:50的反應(yīng)條件下制備出二