介孔RGO/TiO₂复合光催化材料的制备及光催化性能

来源期刊：无机材料学报2017年第4期

论文作者：李翠霞 金海泽 杨志忠 杨轩 董其铮 厉婷婷

文章页码：357 - 364

关键词：还原氧化石墨烯;二氧化钛;介孔;紫外光;太阳光;

摘    要：采用溶胶–凝胶法,以氧化石墨烯（GO）、钛酸四丁酯（TBT）为原料,聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为结构引导剂,柠檬酸为水解抑制剂和表面活性剂原位合成不同GO含量的介孔氧化石墨烯/二氧化钛复合材料（GO/TiO₂）,再经过紫外灯辐照还原获得介孔还原氧化石墨烯/二氧化钛复合材料（RGO/TiO₂）。通过X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、比表面积（BET）、紫外–可见漫反射（UV-Vis DRS）和荧光光谱（PL）对样品进行分析表征,研究了RGO/TiO₂的形貌、孔径分布情况,RGO的引入对光生电子–空穴对寿命、吸附性能、光催化性能的影响。分别在紫外光和太阳光条件下评价了复合材料的光催化性能,并在紫外光条件下,对催化剂进行了多次回收循环测试。测试结果表明:TiO₂均匀地生长于RGO表面,RGO/TiO₂为介孔材料;RGO的引入可以有效地抑制光催化剂中光生–电子空穴对的复合,提高吸附性能和光催化性能,7wt%RGO/TiO₂显示出对甲基橙的最佳吸附效果;5wt%RGO/TiO₂对甲基橙具有最佳光催化效果和稳定的催化活性,经过4次循环后,紫外光照50 min,对甲基橙的降解率仍能达到首次降解效率的90%以上。