碳纳米材料基复合光催化体系以及石墨烯量子点的简便制备及其性能研究

发布时间：2020-12-27 15:07

　　能源危机和环境污染是全球面临的两个重大问题。光催化是有望利用太阳能来实现分解水制取氢气以及降解污染物的重要技术。高效、低成本且稳定光催化材料的研制是推进该技术发展和应用的关键。包括石墨烯和碳纳米管在内的碳纳米材料具有优异的光电、导电以及吸附等特性,在诸多领域具有重要应用。本论文瞄准碳纳米材料在光催化和荧光检测等领域的应用,致力于研制基于碳纳米材料的高效光催化体系以及探索石墨烯量子点的简便制备技术,取得了如下研究成果。设计并制备了二氧化钛片状纳米颗粒/石墨烯泡沫复合光催化体系,其兼具吸附和光催化降解双重功能。采用氧化石墨烯和钛酸四丁酯为原料,通过简便节能的一步水热法制备了二氧化钛片状纳米颗粒/石墨烯泡沫复合材料。通过扫描电镜、透射电镜等手段研究其形貌,并测试了其对六价铬离子和亚甲基蓝的移除能力。该复合材料含有大量石墨烯,使得该复合材料对污染物有很强的物理吸附作用;石墨烯优异的电子传输能力也极大地提升了复合材料的光催化效率。在光催化降解有机物时二氧化钛片状纳米颗粒与石墨烯泡沫可起到协同作用,从而令光催化效率得到更加明显地提升。该复合材料对六价铬离子和亚甲基蓝都具有良好的移除能力,分别是相同... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：136 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１－２光催化原理＿??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?Ｔｈｅ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｉｓ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ??

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很多石墨烯片互相堆叠形成。??ｍｉＭ??图２－ｌＧ／Ｔｉ０２复合物的ＳＥＭ图，其中（Ａ）中的小插图是复合物的数码照片??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅｓ?ｏｆ?Ｇ／Ｔｉ〇２?ｈｙｂｒｉｄ．?Ｔｈｅ?ｉｎｓｅｔ?ｉｎ?（Ａ）?ｓｈｏｗｓ?ａ?ｄｉｇｉｔａｌ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ??ｔｈｅ?ｐｒｅｐａｒｅｄ?Ｇ／Ｔｉ〇２?ｈｙｂｒｉｄ??如图２－２所示，在ＴＥＭ图中，可以清晰地看到方块状的Ｔｉ０２片状纳米颗粒??均匀分散在大的石墨烯薄膜的表面。其中Ｔｉ０２片状纳米颗粒的平均长度约为１９??ｎｎｕ图中还可以看到石墨烯薄膜形成的褶皱。??图２－２?Ｇ／Ｔｉ０２复合物的ＴＥＭ图??Ｆｉｇｕｒｅ?２－２?ＴＥＭ?ｉｍａｇｅｓ?ｏｆ?Ｇ／Ｔｉ〇２?ｈｙｂｒｉｄ??３２??


本文编号：2941963