石墨烯基纳米光催化材料的制备与性能增强研究

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:alivealive
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
光催化技术可以直接利用太阳光降解水和空气中的污染物,是解决环境污染与能源危机的重要手段。传统光催化材料(如TiO2)由于光催化性能较低,限制了它在实际中的广泛应用。因此,发展高效光催化材料的制备技术是当前研究中的重点与热点。最近,石墨烯由于具有极好的电子迁移率和极大的比表面积而成为光催化材料的一种有效助剂,可大大增强光催化材料的光催化性能。针对石墨烯基纳米复合光催化材料,本论文从以下两个方面进行了一些有益探索:(1)发展了氧化石墨烯(GO)的可见光光敏化还原法一步制备TiO2-还原石墨烯(TiO2-rGO)纳米复合光催化材料;(2)发展了原位氧化法制备Ag/AgCl-rGO纳米复合可见光光催化剂。具体工作如下:第一,以若丹明B作为光敏剂,通过可见光光敏化原理使GO还原为rGO;由于rGO可很好地负载于Ti02表面,从而一步制备了高效TiO2-rGO纳米复合光催化材料。GO.的可见光光敏化原理如下:在氮气保护(无氧条件)和可见光光照下,若丹明B染料的电子被激发,产生的电子通过Ti02导带注入到GO中,使GO中的各种含氧基团如羟基(-OH),羧基(-COOH),羰基(-CO-)等发生脱氧反应,从而生成rGO。光催化实验结果表明:相比于商业P25Ti02光催化剂,由于rGO在光催化过程中能促进光生电子与空穴的快速分离,因而所制备的TiO2-rGO纳米复合光催化剂具有明显更高的光催化性能;当石墨烯的含量为0.1wt%时, TiO2-rGO样品具有最高的光催化活性,对甲基橙和邻苯二甲酸二甲酯的降解速率常数分别为0.00938min-1和0.00372min-1,分别是商业P25TiO2光催化材料的1.5和2倍。第二,以Ag/rGO为前驱体,通过原位金属Ag的氧化反应制备Ag/AgCl-rGO纳米复合光催化剂。用XRD、SEM、Raman、XPS、FTIR、UV-Vis等技术手段对Ag/AgCl-rGO纳米复合光催化剂进行表征,用苯酚溶液评价了所制备样品的可见光光催化性能。光催化实验结果表明:相比于单纯的Ag/AgCl, Ag/AgCl-rGO纳米复合光催化剂的光催化性能得到了明显提高;当石墨烯含量为3wt%时,所制备的Ag/AgCl-rGO样品具有最高的光催化活性,对苯酚的降解速率常数为0.0366min-1,是Ag/AgCl光催化性能的2倍。
其他文献
传统的一个染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cells, DSC)主要由三部分组成:染料敏化过的纳米晶Ti02半导体光阳极、含有13-/I-氧化还原电对的电解质和对电极。金属Pt是
学习贯彻中共十八届六中全会精神,是当前和今后一个时期党和国家的重大政治任务。根据中央安排和俞正声主席指示,我参加这次全国政协常委会议,和大家一起座谈学习六中全会精
偏差电量管控在现阶段的电力市场中每一家售电公司都起到至关重要的作用,能够存活下来的售电公司都是对偏差电量管理特别重视的公司。偏差电量管控虽然困难,但是也还是有一定
[目的]探讨羊骨胶原肽(collagen peptide,CP)对去卵巢大鼠的骨质改善作用,为畜骨的高值利用和骨质疏松非药物防治的研发提供试验依据。[方法]切除大鼠双侧卵巢,设置切卵巢组(OVX
随着市场经济的不断发展,房价已经成为了中低收入家庭最为沉重的负担。我国大部分的住房掌握在相对少数人的手中,如此之大的住房条件的差异性将牵一发而动全身,严重影响到社
目的:制备阿司匹林磷脂复合物脂微球(ASP-PC-LM),并评价其性质。方法:采用高速剪切法制备初乳,高压均质法对初乳进行二次乳化,以离心稳定常数(Ke)及平均粒径为考察指标,单因
目的评价鱼腥草挥发油对去卵巢小鼠骨质疏松的预防作用并探讨其作用机制。方法 SPF级雌性ICR小鼠50只,随机分为假手术组,模型组,阳性对照(己烯雌酚)组,鱼腥草挥发油低、高剂
当前国际上,各种特殊形貌和结构的纳米粒子和纳米复合材料的研究十分活跃。在一定结构层次基础上形成高于该结构层次的复合结构或变异结构,并使其高功能化的研究目前正受到极大
以广东某地2015年4月至9月流感实际病例数据为例,通过易感者-感染者(susceptible-infected, SI)传染病模型以及改进的易感者-感染者-环境中病毒数(susceptible-infected-the
目的:了解咸阳地区无偿献血者丙肝感染情况。方法:使用不同酶联免疫吸附试剂对咸阳市2015-2016年90588人次的无偿献血者标本进行丙肝抗体进行初筛,并对初筛阳性的血液标本进