二氧化钛_氧化石墨烯复合光催化剂的合成_董如林

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1、化工进展2014年第33卷第3期CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS·679·研究开发二氧化钛/氧化石墨烯复合光催化剂的合成董如林，莫剑臣，张汉平，姜苏，陈智栋，金长春（常州大学石油化工学院，江苏常州213164）摘要：采用水热法，以钛酸四正丁酯及氧化石墨烯（GO）为原料，在水性体系中合成了一系列具有不同GO质量分数的TiO2/GO复合光催化剂。FE-SEM分析结果表明，分散的钛酸四正丁酯以多分子层的形式吸附到氧化石墨烯的表面，最后在水热过程中转化为锐钛型TiO2粒子。当氧化石墨烯

2、的质量分数低于3%时，产物中含有纯TiO2微球及TiO2/GO复合物；当氧化石墨烯质量分数大于5%时，产物为单纯的TiO2/GO复合物。电化学性能测试结果表明，GO复合后，TiO2电极中载流子的传输效率提高。氧化石墨烯复合量为10%时，复合光催化剂显示了对亚甲基蓝最佳的光催化活性。当复合氧化石墨烯转化为石墨烯后，其光催化活性可得到进一步大幅度的提高。关键词：水热；TiO2/GO复合光催化剂；氧化石墨烯；电化学；催化剂；活性中图分类号：O643.36文献标志码：A文章编号：1000–6613（2014）03–0679–06

3、DOI：10.3969/j.issn.1000-6613.2014.03.027Synthesisofthetitania/grapheneoxidecompositephotocatalystDONGRulin，MOJianchen，ZHANGHanping，JIANGSu，CHENZhidong，JINChangchun（SchoolofPetrochemicalEngineering，ChangzhouUniversity，Changzhou213164，Jiangsu，China）Abstract：Aseries

4、oftitania/grapheneoxide(TiO2/GO)compositephotocatalystswithdifferentmassfractionsofgrapheneoxidewerepreparedinanaqueoussystembyhydrothermalmethod，usingtetrabutyltitanateandgrapheneoxideasstartingrawmaterials.FE-SEMresultsshowthattheTBOTisadsorbedongrapheneoxidesu

5、rfaceinmultimolecularlayer，andfinallytransformedintoanataseTiO2duringhydrothermalprocess.Whenthemassfractionofgrapheneoxideisbelow3%，theproductphotocatalystconsistsofpureTiO2andTiO2/GOcomposite.Asthegrapheneoxidecontentexceeds5%，theproductconsistsofonlyTiO2/GOcom

6、posite.TheresultsofelectrochemicalmeasurementindicatethatthecarriertransportefficiencyinTiO2electrodeincreasesafterTiO2iscombinedwithGO.Asthemassfractionofgrapheneoxidereaches10%，thecompositephotocatalystshowsthehighestphotocatalyticactivityformethylene.Thephotoc

7、atalyticactivitycanbefurthergreatlyenhancedaftertheboundgrapheneoxideisreducedtographene.Keywords：hydrothermal；TiO2/GOcompositephotocatalyst；grapheneoxide；electrochemistry；catalyst；activation纳米TiO2光催化剂能降解空气或水中的有机SiO2上的方法也可以提高对有机污染物的降解效污染物，其光催化作用基础在于半导体TiO2在紫外果。近年

8、来，石墨烯被报道用于TiO2光催化活性的[5-6]光的照射下价带中的电子跃迁至导带。因此，电子-改善。采用石墨烯复合，一方面可以使TiO2的空穴对的复合是影响TiO2光催化活性的关键因素之一。针对TiO2光催化剂的改性方法包括采用过渡收稿日期：2013-09-21；修改稿日期：2013-10-25。[1-2][3][