纳米二氧化钛/石墨烯复合材料制备及其光催化性能研究
发布时间：2021-12-28 09:48
采用水热法制备纳米TiO2/石墨烯复合材料,并研究了纳米TiO2/石墨烯复合材料光催化性能的影响因素。通过XRD、UV-Vis、SEM和EDS等手段对样品进行了表征与分析,以亚甲基蓝（MB）为目标降解物,评价了纳米TiO2/石墨烯复合材料的光催化效果。研究表明复合材料结晶良好,带隙小,在可见光下具有较好的光催化性能。水热时间、水热温度和氧化石墨烯含量对复合材料的光催化性能均产生影响。样品的光催化活性随着水热时间和氧化石墨烯含量的增加而增高;随水热温度的升高先增高后降低然后又增高。在水热时间为10 h,水热温度120℃,石墨烯含量为5%的条件下制备出的纳米TiO2/石墨烯复合材料光催化性能最好,复合材料粉末在5 h内对亚甲基蓝的降解率高达86.99%。
【文章来源】：钢铁钒钛. 2017,38(05)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
纳米TiO2/石墨烯复合材料的制备工艺流程
48．3°、54．1°、55．25°、62．95°分别对应于(101)、(004)、(200)、(105)、(211)和(204)晶面。通过与标准的衍射卡片(PDF#21－1272)相比较，所有制备样品的衍射峰位置与锐钛矿相的TiO2峰位一致。但是由于复合物中石墨烯的含量较低，因而未能检测到石墨烯的峰位。120℃、150℃温度下的纳米TiO2/石墨烯复合材料都以锐钛矿相存在，没有观察到存在金红石相;180℃温度下的纳米TiO2/石墨烯复合材料存在极少量金红石相。150℃时所制备的纳米TiO2/石墨烯复合材料的衍射峰比120℃和180℃的窄，结晶更好。图2纳米TiO2/石墨烯复合材料XＲD图谱Fig．2XＲDpatternsofnano-TiO2/graphenecomposites纳米TiO2/石墨烯复合材料的紫外—可见吸收光谱如图3所示。由图3可以看出，所有样品的光谱在200～300nm的紫外光区域显示出类似的光吸收范围，这是由于电子从TiO2的价带迁移到导带所致。复合材料在λ＞600nm有可见光吸收。使吸收谱从紫外线区域有效扩展至可见光区域。图3纳米TiO2/石墨烯复合材料紫外—可见吸收光谱Fig．3UV-Visabsorptionspectraofnano-TiO2/graphenecomposites使用SEM对TiO2、氧化石墨烯以及纳米TiO2/石墨烯复合材料进行分析，结果如图4～6所示。由图4可以看出，纳米TiO2表现为不规则块状物，表面较平滑，块状物堆积较松散，团聚严重。能谱分析检测的元素有Ti、O，O的质量百分比和成分百分比分别为35．84%和62．58%，Ti的质量百分比和成分百分比分别为64．16%和37．42%。第5期罗金华:纳米二氧化钛/石墨烯复合材料制备及其光催化性能研究·55·
票秆?返难苌浞逦恢糜肴耦芽笙嗟腡iO2峰位一致。但是由于复合物中石墨烯的含量较低，因而未能检测到石墨烯的峰位。120℃、150℃温度下的纳米TiO2/石墨烯复合材料都以锐钛矿相存在，没有观察到存在金红石相;180℃温度下的纳米TiO2/石墨烯复合材料存在极少量金红石相。150℃时所制备的纳米TiO2/石墨烯复合材料的衍射峰比120℃和180℃的窄，结晶更好。图2纳米TiO2/石墨烯复合材料XＲD图谱Fig．2XＲDpatternsofnano-TiO2/graphenecomposites纳米TiO2/石墨烯复合材料的紫外—可见吸收光谱如图3所示。由图3可以看出，所有样品的光谱在200～300nm的紫外光区域显示出类似的光吸收范围，这是由于电子从TiO2的价带迁移到导带所致。复合材料在λ＞600nm有可见光吸收。使吸收谱从紫外线区域有效扩展至可见光区域。图3纳米TiO2/石墨烯复合材料紫外—可见吸收光谱Fig．3UV-Visabsorptionspectraofnano-TiO2/graphenecomposites使用SEM对TiO2、氧化石墨烯以及纳米TiO2/石墨烯复合材料进行分析，结果如图4～6所示。由图4可以看出，纳米TiO2表现为不规则块状物，表面较平滑，块状物堆积较松散，团聚严重。能谱分析检测的元素有Ti、O，O的质量百分比和成分百分比分别为35．84%和62．58%，Ti的质量百分比和成分百分比分别为64．16%和37．42%。第5期罗金华:纳米二氧化钛/石墨烯复合材料制备及其光催化性能研究·55·
【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯材料的制备及性能研究[J]. 刘硕,廖庆亮,丁一,张跃. 新材料产业. 2016(10)
[2]石墨烯的研究进展[J]. 苗雨杭. 广东化工. 2014(16)
博士论文
[1]微波/超声辅助光催化降解氯酚的研究[D]. 艾智慧.华中科技大学 2004
硕士论文
[1]二氧化钛/石墨烯复合材料的制备及其光催化性能研究[D]. 郑思辉.江苏大学 2016
[2]载银TiO2/碳纳米管复合材料的制备及其催化杀菌性能的研究[D]. 李敏.中北大学 2015
[3]二氧化钛/石墨烯复合材料的制备与性能研究[D]. 郭声春.重庆大学 2015
[4]碳纳米管/TiO2复合材料的制备和性能研究[D]. 赵文杨.中国海洋大学 2011
[5]微波辅助光催化降解活性艳红X-3B的研究[D]. 杨鹏.华中科技大学 2005
[6]C60改性TiO2光催化剂的制备及其光催化性能研究[D]. 盛文兵.湖南师范大学 2004
本文编号：3553842
【文章来源】：钢铁钒钛. 2017,38(05)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
纳米TiO2/石墨烯复合材料的制备工艺流程
48．3°、54．1°、55．25°、62．95°分别对应于(101)、(004)、(200)、(105)、(211)和(204)晶面。通过与标准的衍射卡片(PDF#21－1272)相比较，所有制备样品的衍射峰位置与锐钛矿相的TiO2峰位一致。但是由于复合物中石墨烯的含量较低，因而未能检测到石墨烯的峰位。120℃、150℃温度下的纳米TiO2/石墨烯复合材料都以锐钛矿相存在，没有观察到存在金红石相;180℃温度下的纳米TiO2/石墨烯复合材料存在极少量金红石相。150℃时所制备的纳米TiO2/石墨烯复合材料的衍射峰比120℃和180℃的窄，结晶更好。图2纳米TiO2/石墨烯复合材料XＲD图谱Fig．2XＲDpatternsofnano-TiO2/graphenecomposites纳米TiO2/石墨烯复合材料的紫外—可见吸收光谱如图3所示。由图3可以看出，所有样品的光谱在200～300nm的紫外光区域显示出类似的光吸收范围，这是由于电子从TiO2的价带迁移到导带所致。复合材料在λ＞600nm有可见光吸收。使吸收谱从紫外线区域有效扩展至可见光区域。图3纳米TiO2/石墨烯复合材料紫外—可见吸收光谱Fig．3UV-Visabsorptionspectraofnano-TiO2/graphenecomposites使用SEM对TiO2、氧化石墨烯以及纳米TiO2/石墨烯复合材料进行分析，结果如图4～6所示。由图4可以看出，纳米TiO2表现为不规则块状物，表面较平滑，块状物堆积较松散，团聚严重。能谱分析检测的元素有Ti、O，O的质量百分比和成分百分比分别为35．84%和62．58%，Ti的质量百分比和成分百分比分别为64．16%和37．42%。第5期罗金华:纳米二氧化钛/石墨烯复合材料制备及其光催化性能研究·55·
票秆?返难苌浞逦恢糜肴耦芽笙嗟腡iO2峰位一致。但是由于复合物中石墨烯的含量较低，因而未能检测到石墨烯的峰位。120℃、150℃温度下的纳米TiO2/石墨烯复合材料都以锐钛矿相存在，没有观察到存在金红石相;180℃温度下的纳米TiO2/石墨烯复合材料存在极少量金红石相。150℃时所制备的纳米TiO2/石墨烯复合材料的衍射峰比120℃和180℃的窄，结晶更好。图2纳米TiO2/石墨烯复合材料XＲD图谱Fig．2XＲDpatternsofnano-TiO2/graphenecomposites纳米TiO2/石墨烯复合材料的紫外—可见吸收光谱如图3所示。由图3可以看出，所有样品的光谱在200～300nm的紫外光区域显示出类似的光吸收范围，这是由于电子从TiO2的价带迁移到导带所致。复合材料在λ＞600nm有可见光吸收。使吸收谱从紫外线区域有效扩展至可见光区域。图3纳米TiO2/石墨烯复合材料紫外—可见吸收光谱Fig．3UV-Visabsorptionspectraofnano-TiO2/graphenecomposites使用SEM对TiO2、氧化石墨烯以及纳米TiO2/石墨烯复合材料进行分析，结果如图4～6所示。由图4可以看出，纳米TiO2表现为不规则块状物，表面较平滑，块状物堆积较松散，团聚严重。能谱分析检测的元素有Ti、O，O的质量百分比和成分百分比分别为35．84%和62．58%，Ti的质量百分比和成分百分比分别为64．16%和37．42%。第5期罗金华:纳米二氧化钛/石墨烯复合材料制备及其光催化性能研究·55·
【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯材料的制备及性能研究[J]. 刘硕,廖庆亮,丁一,张跃. 新材料产业. 2016(10)
[2]石墨烯的研究进展[J]. 苗雨杭. 广东化工. 2014(16)
博士论文
[1]微波/超声辅助光催化降解氯酚的研究[D]. 艾智慧.华中科技大学 2004
硕士论文
[1]二氧化钛/石墨烯复合材料的制备及其光催化性能研究[D]. 郑思辉.江苏大学 2016
[2]载银TiO2/碳纳米管复合材料的制备及其催化杀菌性能的研究[D]. 李敏.中北大学 2015
[3]二氧化钛/石墨烯复合材料的制备与性能研究[D]. 郭声春.重庆大学 2015
[4]碳纳米管/TiO2复合材料的制备和性能研究[D]. 赵文杨.中国海洋大学 2011
[5]微波辅助光催化降解活性艳红X-3B的研究[D]. 杨鹏.华中科技大学 2005
[6]C60改性TiO2光催化剂的制备及其光催化性能研究[D]. 盛文兵.湖南师范大学 2004
本文编号：3553842
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3553842.html
