TiO2/石墨烯基复合材料的制备及光催化降解染料研究

编号：NMJS09154

篇名：TiO2/石墨烯基复合材料的制备及光催化降解染料研究

作者：齐俊红 王黎明 徐丽慧 潘虹 董潇远

关键词： 溶剂热法 TiO2 还原氧化石墨烯 复合材料 光催化活性

机构： 上海工程技术大学纺织服装学院

摘要： 采用改进Hummers法制备氧化石墨烯(GO)和水解法制备的TiO2及溶剂热法制备了还原氧化石墨烯(rGO)和一系列不同浓度的rGO/TiO2纳米复合材料(0、5%、10%、15%、20%质量分数),并对合成产物进行SEM、XRD、XPS、DRS、Raman等表征,研究不同实验条件下纯TiO2和rGO/TiO2复合催化剂对亚甲基蓝染液(MB)的降解效果。结果表明,复合光催化剂中TiO2主要为锐钛矿相,溶剂热合成引入的还原氧化石墨烯(rGO)对TiO2的物相没有产生影响,rGO的引入使得rGO/TiO2吸收带发生一定红移,TiO2禁带宽度由3.23降低至3.09 eV;合成的(15%质量分数)rGO/TiO2具有最佳的光催化效果,光催化活性最高,在100 W高压汞灯照射下70 min对20 mg/L的亚甲基蓝染料的降解率达97.6%;在500 W氙灯光源下照射70 min对20 mg/L亚甲基蓝染料的降解率达到93.2%,(15%质量分数)rGO/TiO2复合光催化剂具有良好的光催化降解性及循环稳定性,5次循环光催化降解后,rGO/TiO2有86.1%的降解效率。表现出了优异的吸附和光催化性能,这可为光催化处理废液提供了一种有效的方法。