混合相二氧化钛石墨烯复合物的制备及光催化性能.pdf

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1、物理化学学报(WuliHuaxueXuebao1MarchActaPhys．一Chim．Sin．2015，31(3)，519-526519[Article]doi：l0．3866／PKU．WHXB201412291www．whxb．pku．edu．cn混合相二氧化钛石墨烯复合物的制备及光催化性能于建华’范闽光t李斌’董丽辉’张飞跃’(广西大学化学化工学院，南宁530004；广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室，南宁530004)摘要：采用水热法制备了一系列混合相二氧化钛．石墨烯(TrG)的复合物，并考察了石墨烯的用量

2、对降解污染物甲基蓝的影响．采用X射线衍射(XRD)，傅里叶变换红外(FTlR)光谱，高分辨透射电镜(HRTEM)，拉曼光谱，紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-VisDRS)，X射线光电子能谱(XPS)和比表面积(BET)等测试手段对复合材料进行表征．结果表明，复合材料中TiO为棒状的混合相，且均匀分散在石墨烯表面．由于石墨烯良好的吸光性能，混合相中的异质结和复合物的良好光电子传递能力以及高比表面积，复合材料具有较高的光催化活性．所制备的TrG复合材料在紫外光下降解甲基蓝的催化活性均高于纯TiO，且当氧化石墨烯负载量为0．8

3、％(质量分数，w)时，复合材料TrG具有较好的光催化效果．关键词：混合相TiO：异质结：石墨烯：光电子传递：水热法：光催化中图分类号：0643；0645PreparationandPhOtOCataIytiCActivityofMixedPhaseTiO2-GrapheneCompositesYUJian—Hua’FANMin—Guang’l'LIBin’DONGLi—HuiZHANGFei—Yue’(‘SchoolofChemistryandChemicalEngineering,GuangxiUniversity,N

4、anning530004,PR．China；GuangxiKeyLaboratoryPetrochemicalRescourceProcessingandProcessIntensificationTechnology,Nanning530004,PR．China)Abstract：Aseriesofcompositesconsistingofanatase—rutileTiO2andgraphene(TrG)weresynthesizedbyahydrothermalroute．Theinfluenceoftheamo

5、untofgrapheneoxideonthephotocatalyticactivityduringthedegradationofmethylbluewasstudied．Theph0tocatalystswerecharacterizedbyX—raydifraction(XRD)，Fouriertransf0rminfrared(FTIR)spectroscopy，high-resolutiontransmissionelectronmicroscopy(HRTEM)，Ramanspectroscopy，ultr

6、aviolet—visibledifusereflectancespectroscopy(UV．VisDRS)，X-rayphotoelectronspectroscopy(XPS)。andBrunauer-Emmett．TeIler(BET)specificsurfaceareameasurements．Theresultsshowthatas—prepared-fiO2formedintheanataseandrutilephasewithabarstructureanditdisperseduniformlyove

7、rthesurfaceofthegraphenesheets．Thecompositespossesshighercatalyticactivitybecauseofthestrongabsorptioncapacityofgraphene，theestablishmentofheterojunctionsbetweenrutileandanataseTiO2，theremarkableelectricaltranspoRbetweenTiO2andgrapheneandthehighspecificsuceareas．

8、ThephotodegradationperformanceofmethyIbluebytheTrGcompositesunderUVlightwasstudied．Ourresultsindicacethatthephotocatalyticactivitiesoftitaniumdioxide-graphenec