TiO_2/石墨烯复合材料的制备及其光催化性能  

Preparation and Photocatalytic Activity of TiO_2 /Graphene Composites

作　　者：王昭[1] 毛峰[1] 黄祥平[1] 黄应平[2] 冯笙琴[1] 易佳[1] 张昌远[1] 刘栓[2] 

机构地区：[1]三峡大学理学院,湖北宜昌443002 [2]三峡大学Alan G.MacDiarmid(艾伦·麦克德尔米德)再生能源研究所,湖北宜昌443002

出　　处：《材料科学与工程学报》2011年第2期267-271,232,共6页Journal of Materials Science and Engineering

基　　金：国家自然科学基金资助项目(10975091);湖北省教育厅自然科学重大资助项目(2004Z002)

摘　　要：本文以氧化石墨烯和钛酸丁酯为原料,利用水热法一步制备了TiO2/石墨烯复合光催化材料,研究了氧化石墨烯用量、反应温度、反应时间对TiO2/石墨烯复合材料光催化活性的影响。采用XRD,SEM,TEM和氮气吸附-脱附实验(BET)对复合光催化材料的物相、颗粒粒径、形貌及比表面积进行了表征。结果表明,本实验最佳条件是:氧化石墨烯1mg,制备温度为180℃,反应时间为16 h。产物中的TiO2为锐钛矿晶型,其平均粒径约为18 nm。复合材料的比表面积为170m2/g,平均孔径为12.45 nm。在可见光照射(λ>420nm)下以TiO2/石墨烯为光催化剂对有机染料罗丹明B(Rhodamine B,RhB)进行光催化降解,其光催化活性明显高于相同条件下制备的TiO2。TiO_2/Graphene composites（TiO_2/GR） synthesized by one-step hydrothermol method using graphene oxide（GO） and tetra-n-butyl titanate.Influences of different dosages of GO,reaction temperature and time on the photocatalytic activity of TiO_2/GR were studied.Crystal structure,particle size,morphology and specific surface area of TiO_2/GR were characterized by X-ray diffractometry（XRD）,scanning electron microscopy（SEM）,transmission electron microscopy（TEM） and Brumauer-Emmett-Tller（BET） analysis.Results show that the optimum conditions for TiO_2/GR as follows： dosage of GO,reaction temperature and time of the composites are 1mg,180℃ and 16 h,respectively.TiO_2 in composites is anatase and average diameter is about 18 nm.Specific surface area of the TiO_2/GR is 170 m^2/g and average pore diameter is 12.45 nm.Under visible light（λ420nm）,activity of photodegradating RhB by TiO_2/GR is better than that of TiO_2 obtained under the same conditions.

关 键 词：石墨烯 水热法 TiO2/石墨烯 光催化 

分 类 号：TB332[一般工业技术—材料科学与工程]