石墨烯硫化钼近红外光催化性能的研究

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1、石墨烯/硫化钼近红外光催化性能的研究张欢刘守清苏州科技大学化学生物与材料工程学院江苏省环境功能材料重点实验室采用水热法制备了石墨烯/硫化钼杂化材料。采用X射线衍射法、拉曼光谱法、透射电子显微镜法以及紫外-可见-近红外漫反射光谱法等对该杂化材料进行了表征。以此杂化材料为近红外光催化剂，催化降解了罗丹明B(RhB)。结果表明，当RhB溶液浓度为50.0mg•L-1、溶液的pH值为7、溶液体积为50.0mL、石墨饰/硫化钼催化剂量为0.05g、近红外光福射3h时，50mL熔液中RhB的降解率达到了96.5%;而以硫化钼为光催化剂时，KhB的降解率仅为75.5%。杂化光催化剂经过5次循环使用，其催

2、化效率仍在90%以上，表明催化剂十分稳定。关键词：石墨烯/硫化钼;杂化催化剂;近红外光;光催化;张欢(1990-),男，安徽广德人，研究生，研究方向：光催化。刘守清(1962-),男，，教授，生导师，E-mail:shouqing_liu@163.com。:2016-03-04基金：国家自然科学基金资助项目(21576175)Catalyticpropertiesofgraphene/molybdenumsulfideundernear-infraredlightirradiationZHANGHuanLIUShouqingSchoolofChemistry,BiologyandMater

3、ialsEngineering，SUST;JiangsuKeyLaboratoryofEnvironmentalFunctionalMaterials;Abstract：Graphene/MoS2hybridmaterialwassynthesizedbyhydrothermalreactionforphotocatalyticdegradationofrhodamineB.ThesynthesizedmaterialswerecharacterizedbyX-raydiffraction,Ramanspectroscopy，transmissionelectronmicroscope,u

4、ltraviolet-visiblenear-infrareddiffusereflectionspectroscopy.RhodamineBwasdegradedwiththegraphene/MoS2hybridmaterialasthenear-infraredphotocatalyst.Theresultsshowthatadegradationratioof96.5%wasachievedusing0.05ggraphene/MoS2photocatalystin50mLsolutioncontainingSOmg•L~1rhodamineBwithpH=7underinfrar

5、edlightirradiationfor3h,whereasthedegradationratioforrhodamineBwasonly75.5%undersimilarconditionsusingMoS2asphotocatalyst.Thecatalyticefficiencyisstillover90%afterthehybridcatalystwasusedfor5runs,whichindicatesthatthecatalystisquitestable.Keyword：graphene/MoS2;hybridcatalyst;near-infraredlight;pho

6、tocatalysis;Received：2016-03-04利用太阳能解决环境能源问题，起源于1972年Fujishima利用Ti光电极电解水制氢U1，随后Carey在1976年报道Y利用Ti02光催化氧化消除多氯二酚的毒性M，从此，利用太阳能降解环境污染物迅速成为人们研究的热点。但是,Ti02只能利用占太阳能4%左右的紫外光，对Ti02进行掺杂［3-5］及开发Fe203、W03、Bi2WOfi等新型催化剂［6-7］，虽然部分解决了对可见光的利用问题，但是占太阳能近50%的红外光尚需开发利用。在可见光光催化持续地被关注的同吋，近年來，人们开始把光催化的研究前沿推进到近红外光的利用。Cao

7、等报道丫以ln2TiO5为催化剂，以近红外光为驱动力，光催化制取了氢气m;Peng等用酞菁染料敏化gC3N.b通过近红外光輻射制取了氢气等以NaYF,:Yb,Tm为上转换材料，将近红外光转化为可被Ti02吸收利用的紫外光，通过Ti02光催化降解了亚甲蓝等用碳量子点与Cu20组成了一种复合纳米结构，这种复合纳米结构材料可以利用近红外光催化降解有机染料［11］。近几年来，二维材料由于其良好光学和电学特性受到了人们的广泛关注I