TiO2-石墨烯及TiO2-Fe3O4復(fù)合結(jié)構(gòu)制備與性能研究.pdf

1、二氧化鈦因具有穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)、無毒、成本低等特點(diǎn)，已經(jīng)越來越廣泛的應(yīng)用在光催化領(lǐng)域和電化學(xué)領(lǐng)域。然而，TiO2作為一種N型半導(dǎo)體其能帶隙較寬，僅僅可以被波長(zhǎng)在387nm之下的紫外光激發(fā)，光生電子和空穴易復(fù)合，這使其在光催化的應(yīng)用領(lǐng)域受到了極大的限制;在光催化技術(shù)領(lǐng)域，從處理后的水中回收催化劑顆?；ㄙM(fèi)更多的人力和物力，因此如何對(duì)光催化劑進(jìn)行分離和回收，以及提高催化劑對(duì)可見光響應(yīng)成為研究中的關(guān)鍵問題;由于TiO2比較低的電導(dǎo)率，緩慢的鋰離子

2、傳輸速率等缺點(diǎn)，TiO2在鋰電池實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中受到制約。
　　在論文第二章中，作者采用水熱法一步制備出了一種具有較高光催化活性的金紅石相TiO2與石墨烯復(fù)合材料(rGO-TiO2)，著重考察了氧化石墨烯用量對(duì)復(fù)合材料光催化性能的影響。結(jié)果表明:(1)rGO-TiO2復(fù)合材料中TiO2為金紅石相，為針簇狀結(jié)構(gòu)，與石墨烯能夠均勻復(fù)合;(2)與純金紅石相TiO2相比，rGO-TiO2復(fù)合材料具有較大的比表面積(79.8 m2·g-1)，

3、能夠更好地吸附羅丹明B染料和甲基橙，并具有更好的光降解性能;(3)當(dāng)氧化石墨烯的濃度為0.5 mg·mL-1時(shí)，所制備的復(fù)合材料（16％ rGO-TiO2）具有較好的光催化效果。TiO2-石墨烯復(fù)合材料具有較高的光催化性能這可能由于石墨烯和TiO2的協(xié)同作用，夠有效地分離光生電子-空穴對(duì)，提高光生電子和空穴的利用率，并提供更多的反應(yīng)活性點(diǎn)，從而顯著提高光降解污染物活性。
　　在論文第三章中，作者利用水熱法制備出一種金紅石相TiO2

4、和石墨烯復(fù)合材料(TiO2/G)。所制備的TiO2的納米針長(zhǎng)度為500 nm，均勻的分散在石墨烯片層上。相對(duì)比純TiO2，復(fù)合材料具備更優(yōu)異的儲(chǔ)鋰性能，具有更好的循環(huán)穩(wěn)定性（94％的容量保持率）和不錯(cuò)的倍率性能（149 mAh g-1 at a5 C rate）。納米材料獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)導(dǎo)致了材料表現(xiàn)出較好的電化學(xué)性能。一方面，1D結(jié)構(gòu)納米針可以縮短的Li+的傳輸路徑，得到高的Li+擴(kuò)散速率。另一方面，2D結(jié)構(gòu)的石墨烯片可以提供良好的電子