石墨烯-金屬酞菁復(fù)合物的制備及其可見光催化降解苯酚.pdf

1、石墨烯是碳材料的新成員，因其優(yōu)異的物理性質(zhì)而被用作導(dǎo)電材料和復(fù)合材料，金屬酞菁由于其良好的可見光吸收能力和光電性能而被用作光敏材料。石墨烯和金屬酞菁都具有平面結(jié)構(gòu)，能通過π-π堆積作用形成復(fù)合物，二者構(gòu)成了電子給體-受體體系，酞菁作為電子給體，而石墨烯作為電子受體。這種復(fù)合方式不但能增加酞菁在石墨烯表面的分散性，還能促進(jìn)石墨烯薄片的進(jìn)一步分離，而且與單獨(dú)的酞菁和石墨烯相比，酞菁與石墨烯的復(fù)合能大大提高可見光催化活性。
　　本研究主

2、要內(nèi)容包括：⑴實(shí)驗(yàn)采用固相合成法，合成了酞菁鐵，呈棒狀結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)約100 nm，直徑約25 nm；以改進(jìn)的Hummers法合成了氧化石墨，以水合肼作為還原劑進(jìn)行還原得到了石墨烯，石墨烯具有典型的褶皺形貌。合成的石墨烯/酞菁鐵復(fù)合物中酞菁鐵均勻地鋪展在石墨烯片層上，通過紫外可見吸收光譜、紅外光譜、拉曼光譜和XRD分析可知，石墨烯與酞菁鐵之間存在π-π堆積作用，對(duì)二者之間的電子轉(zhuǎn)移有極大的促進(jìn)作用。⑵實(shí)驗(yàn)以苯酚為目標(biāo)污染物評(píng)價(jià)催化劑的可見光催

3、化性能，與其他復(fù)合物Cs/FePc和Al2O3/FePc相比，石墨烯/酞菁鐵復(fù)合物在過氧化氫存在時(shí)可見光照射3 h后表現(xiàn)出突出的光催化活性，其中復(fù)合物中酞菁鐵的含量為25 wt.％的樣品（G/FePc-0.25）是最佳比例的光催化劑，可見光照射3 h后苯酚的表觀降解率可達(dá)77.1%。與單獨(dú)的石墨烯和酞菁鐵相比，G/FePc復(fù)合物對(duì)過氧化氫表現(xiàn)出比較適中的分解能力，使得羥基自由基的生成速率與苯酚的降解率相匹配。⑶由于不同中心金屬對(duì)酞菁的影