二氧化鈦活性面-石墨烯復(fù)合光催化劑的制備及性能研究.pdf

1、工業(yè)發(fā)展帶來的環(huán)境污染對社會發(fā)展和人類健康帶來了很大危害，也引起了社會的廣泛關(guān)注，光催化技術(shù)已成為環(huán)境污染治理的有效措施。因其化學(xué)穩(wěn)定性好、氧化能力高、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)，二氧化鈦成為備受歡迎的半導(dǎo)體納米光催化劑。
　　作者采用超聲波輔助水熱合成方法，以鈦酸四丁酯為鈦源，通過改變溫度、時(shí)間等條件制備了具有活性面的銳鈦礦型二氧化鈦光催化劑樣品。利用X-射線衍射(X-ray Diffraction，XRD)、掃描電子顯微鏡(Scanni

2、ng Electron Microscopy,SEM)、紫外-可見漫反射光譜（UV-Vis Diffuse Reflection Spectroscopy,UV-Vis DRS）和高分辨透射電子顯微鏡（High Resolution Transmission Electron Microscopy，HRTEM）對產(chǎn)品晶型、形貌、光學(xué)屬性等性能進(jìn)行分析表征。以具有代表性的有機(jī)染料羅丹明B(RhB)為目標(biāo)降解物，測試催化劑的光催化降解性能。

3、研究結(jié)果表明:
　　1.通過超聲波輔助水熱法制備得到的銳鈦礦型(100)面TiO2樣品，通過使用XRD、SEM、UV-Vis DRS和HRTEM四種表征手段對樣品進(jìn)行表征分析。通過在模擬的可見光照射下光催化降解RhB的實(shí)驗(yàn)對樣品的光催化性能進(jìn)行評價(jià)，結(jié)果發(fā)現(xiàn):合成的(100)面銳鈦礦型TiO2，在氙燈模擬的可見光照射下可以表現(xiàn)出很好的光催化性能。其中180℃下，反應(yīng)中HF的量為7mL時(shí)反應(yīng)36h的情況下制得的樣品的光催化性能最好，

4、40min后降解率即達(dá)到了99.9％。
　　2.通過超聲波輔助溶劑熱法制備得到的銳鈦礦型(101)面TiO2樣品，通過使用XRD、SEM、UV-Vis DRS和HRTEM四種表征手段對樣品進(jìn)行形貌的表征分析。通過在模擬可見光照射下光催化降解RhB的實(shí)驗(yàn)對樣品的光催化性能進(jìn)行評價(jià)，結(jié)果發(fā)現(xiàn):合成的(101)面銳鈦礦型TiO2，在氙燈模擬的可見光照射下可以表現(xiàn)出一定的光催化性能。其中在180℃下反應(yīng)72h的條件下制得的樣品的光催化性能

5、最好，在氙燈光照下反應(yīng)75min后，光催化降解RhB的降解率可以達(dá)到90.4％。
　　3.通過超聲波輔助水熱法制備得到的銳鈦礦型TiO2/石墨烯復(fù)合光催化劑樣品，通過使用XRD、SEM和UV-Vis DRS三種表征手段對樣品進(jìn)行形貌的表征分析。通過在模擬可見光照射下光催化降解RhB的實(shí)驗(yàn)對樣品的光催化性能進(jìn)行評價(jià)，結(jié)果發(fā)現(xiàn):石墨烯的加入使得TiO2納米顆粒附著在薄薄的石墨烯的表面，分散的更均勻，團(tuán)聚現(xiàn)象少。當(dāng)把反應(yīng)過程中的酸換做是