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Cu2O—QDs/GO复合物的制备及其光催化性能研究

2017-07-13荣子佳戈丹王颖于光辉

安徽农业科学 2017年24期

荣子佳 戈丹 王颖 于光辉

摘要 [目的]制备复合光催化剂Cu2O-QDs/GO,考察复合物中氧化石黑烯(GO)的最佳负载量及其光催化性能。[方法]采用改良的Hummer法制备GO,利用化学沉淀法将Cu2O-QDs负载在GO片层上。采用XRD、DRS及TEM表征方法,对催化剂的形貌、组成、性质进行判定。[结果]GO经超声后成片层状,Cu2O以颗粒形式负载于GO表面,粒径为10 nm左右,属于量子点级别。GO的最佳负载量为7%。[结论]通过光催化降解罗丹明B(RhB)的试验,证实复合催化剂对RhB的降解效率相比于单一Cu2O-QDs有明显提高。

关键词 氧化亚铜量子点;光催化;氧化石墨;罗丹明B

Preparation of Cu2O-QDs/GO Composite and Its Photocatalytic Properties

RONG Zi-jia,GE Dan,WANG Ying et al (School of Environment,Northeast Normal University,Changchun,Jilin 130117)

Abstract [Objective]To preparea composite photocatalyst of Cu2O-QDs/GO and investigate the optimal loading amount of GO and its photocatalytic activity.[Method]The modified Hummer method and a chemical deposition process were used to prepare GO and the Cu2O-QDs/GO composite.The morphology,composition and properties of the photocatalysts were characterized by TEM,XRD and DRS.[Result]The results showed that the prepared GO was in the form of monolayer,and the Cu2O was loaded on the GO surface with a particle size of about 10 nm.The best loading content of GO was 7%.[Conclusion] As compared with the single photocatalyst of Cu2O-QDs,the photocatalytic activity of the composite for the degradation of RhB was enhanced significantly.

Key words Cu2O-QDs;Photocatalysis;GO;RhB

近年來,随着科技的发展和工业化程度的不断加深,人类赖以生存的环境受到了严重的威胁和破坏,其中以水体污染最为严重[1]。为解决水污染问题,学者探索了很多方法。光催化氧化技术是一种新型水处理技术,其中,光催化剂开发是该技术的核心。氧化亚铜是一种具有可见光响应能力的p型半导体光催化剂,其禁带宽度为2.0~2.2 eV,理论光电转换率可以达到12%[2],因此,Cu2O可以更充分地利用太阳光中可见光部分。同时,Cu2O以其无毒害、制备简单、材料来源广等优点,受到越来越多学者的关注。但Cu2O自身也存在一些缺点[3],采用适当方法对其进行改性,提高其光催化效率及稳定性是一个研究热点。目前,对Cu2O改性常见的方法有贵金属沉积、离子掺杂、半导体复合、减小催化剂粒径等[4]。

氧化石墨烯(GO)是石墨烯的重要派生物,结构与石墨烯大体相同,都具有力学性能好、比表面积大及高效的电荷传导性,与半导体光催化剂复合,可以为其提供大量的附着点位和促进光生电子-空穴的分离,进而提高光催化效率。……

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