石墨烯基金屬硫化物(CuS,CdS)復(fù)合材料的制備及其光催化性能研究.pdf

1、自從凝聚態(tài)物理學(xué)家 Geim和 Novoselov報(bào)道了他們制備出由碳原子首尾相連并具有二維結(jié)構(gòu)特征的物質(zhì)-石墨烯以來,一場(chǎng)科學(xué)技術(shù)界的巨大變革一觸即發(fā)。石墨烯具備二維的蜂窩狀的晶體結(jié)構(gòu)和特有的物化特性。當(dāng)然,單層的石墨烯才不夠穩(wěn)定,易于堆垛成石墨等問題,這使它的發(fā)展受到了嚴(yán)重的阻礙。截止到現(xiàn)在,大多數(shù)石墨烯基納米復(fù)合材料能夠提高光催化劑的光化學(xué)性能的原因在于石墨烯具備超強(qiáng)的電子傳導(dǎo)能力,或者說石墨烯扮演一個(gè)電子存儲(chǔ)器和傳導(dǎo)器的角色,光

2、生電子和空穴的再復(fù)合同時(shí)被抑制。我們的工作是在二維的片狀石墨烯上構(gòu)筑納米級(jí)別的“建筑構(gòu)件”,我們的工作對(duì)石墨烯基復(fù)合納米材料和整個(gè)納米技術(shù)在材料科學(xué)界的發(fā)展具備積極地象征意義。該工作主要內(nèi)容如下:
　　(1)以天然的石墨為原料采用 Hummers和 Hoffman法將其氧化制備得到氧化石墨,后經(jīng)過超聲清洗儀的超聲剝離的得到氧化石墨烯的薄片。經(jīng)超聲剝離的氧化石墨烯薄片經(jīng)過超聲及化學(xué)還原法制備得到石墨烯薄片。
　　(2)通過一鍋

3、法原位合成出石墨烯在復(fù)合材料中有不同摻雜比例的石墨烯/CdS納米薄片復(fù)合材料,運(yùn)用X射線衍射圖譜(XRD)、透射電鏡(TEM)等表征手段對(duì)制備的樣品的晶體結(jié)構(gòu)和形態(tài)進(jìn)行了表征。并借助光化學(xué)反應(yīng)儀研究了其對(duì)亞甲基藍(lán)溶液的脫色性能。結(jié)果表明:CdS納米顆粒均勻的分布在石墨烯的表面,粒徑大約為90nm左右。石墨烯/CdS在可見光照射下對(duì)亞甲基藍(lán)溶液有良好的脫色效果。當(dāng)光照時(shí)間達(dá)到60min,對(duì)亞甲基藍(lán)溶液降解效率達(dá)到最大,為91％。