二氧化钛—氧化石墨插层材料的光催化性能研究
2015-10-29纪美茹
科学家 2015年9期
纪美茹



摘 要 以氧化石墨及硫酸钛、十六烷基三甲基溴化铵作为起始反应物,制备了二氧化钛-氧化石墨插层材料,并考察了样品在紫外光下光催化降解甲基橙的催化性能。结果表明:该插层材料作为光催化剂比P25纳米TiO2表现出更高的催化活性,并且经4次重复利用后,仍保持很高的光催化活性。
关键词 氧化石墨;TiO2;插层材料;光催化
中图分类号 TB3 文献标识码 A 文章编号 2095-6363(2015)09-0034-02
半导体材料TiO2在光催化材料等领域有广阔的应用前景[1-2],但是TiO2量子产率较低,易于失活,所产生的光生电子-空穴容易复合,导致光催化效率低,从而影响到了TiO2在实际中的应用。因此,对TiO2的研究多集中在对其改性上,通过改性可显著提高其催化活性并提高对可见光的利用率。由于氧化石墨层内以强共价键结合,层间则通过各种含氧官能团以弱的氢键连接,主体石墨层上含有丰富的极性基团、带负电荷、片层面积大并且离子交换能力强,这些特点使其具有良好的复合能力。鉴于TiO2与氧化石墨的特殊性能,本文以氧化石墨作为插层主体,CTAB、硫酸钛作为插层客体制备了TiO2-GO插层材料。由于氧化石墨和TiO2的特殊性质,TiO2插层氧化石墨材料作为一种新型的复合材料,有希望具有优良的电学、磁学和催化性能。
1 实验
1.1 所用试剂及原料
本实验所用硫酸钛、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)是中国医药(集团)上海化学试剂公司生产的分析纯化学试剂。P25 型纳米TiO2为Degussa 公司(德国)生产。甲基橙(MO)是上海试剂三厂生产的分析纯化学试剂,氧化石墨是本实验室采用hummers自制的。……
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