氧化石墨烯-TiO2复合材料对三种染料的吸附动力学及光催化性能

编号：CPJS06857

篇名：氧化石墨烯-TiO2复合材料对三种染料的吸附动力学及光催化性能

作者：张巧玲 秦钊 刘有智 师艳婷 张竞文 曾广平

关键词： 氧化石墨烯 二氧化钛 等温吸附曲线 吸附动力学 光催化反应

机构： 中北大学超重力化工过程山西省重点实验室

摘要： 通过在氧化石墨烯分散溶液中水解钛酸丁酯成功制备氧化石墨烯-TiO2复合材料(GO-TiO2),采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、全自动比表面及孔径分析仪(BET)和紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)等对样品进行了表征。研究了GO10-TiO2对亚甲基蓝(MB)、甲基橙(MO)和罗丹明B(RhB) 3种染料的吸附动力学和光催化性能。结果表明:TiO2颗粒均匀地附着在GO片层表面;GO10-TiO2对3种染料的吸附过程为多层吸附,吸附动力学符合拟二级动力学模型;在25℃条件下GO10-TiO2对废水中MB、MO和Rh B的吸附因共轭结构、极性等的差异而呈现选择性吸附,吸附容量分别为9.2mg/g、5.4mg/g和23.0mg/g。对3种染料废水的光催化降解效果与吸附性能相关联,吸附容量越大降解效率越高,光催化反应60min时,MB、MO和Rh B降解率分别为89%、75%和98%。