硫化铜/石墨烯的制备及光催化性能研究
2021-04-09邢亚均
应用化工 2021年3期
关键词:复合材料
邢亚均
(上海市纺织科学研究院有限公司,上海 200082)
目前,在比表面积较大的石墨烯表面负载一些半导体材料,是一种提高材料光催化性能的有效途径[1-4]。Wang[5]、Zhang等[6]通过引入石墨烯作为光催化剂的基底,使光催化材料的活性位点及电子转移速率得到极大改善,表现出更好的光催化效率。这是因为石墨烯不仅能够阻止光催化剂微粒团聚,还能导出光生电子,加快电子转移速率,抑制光生电子-空穴对的复合[7]。
本文通过溶剂热法制备的硫化铜/石墨烯复合材料,将其作为光催化剂应用于染料溶液中,通过少许的添加量,即可完成对染料溶液的吸附降解,表明其极好的光催化活性,在有色染料废水的处理方面具有很好的应用前景。
1 实验部分
1.1 材料与仪器
氯化铜(CuCl2·2H2O)、硫脲(CH4N2S)、1,2-丙二醇(C3H8O2)均为分析纯;氧化石墨烯、阳离子蓝SD-BL染料均为工业级。
YZPR-250(M)微型高压反应釜;DHG-9075A鼓风干燥箱;TGL-16B离心机;BL-GHX-V光化学反应仪。
1.2 制备方法
将4.2 g氯化铜、1.0 g氧化石墨烯加入400 mL 1,2-丙二醇中,超声分散30 min后,加入高压反应釜中120 ℃下机械搅拌20 min,接着将7.6 g硫脲缓慢加入上述混合液,升温至170 ℃,并保温反应 2 h。将得到的产物用丙酮或无水乙醇洗涤5~8次,置于恒温真空干燥箱中烘干,得到硫化铜/石墨烯复合产物。
1.3 性能表征
采用X射线衍射仪分析产品物相组成;X射线光电子能谱分析产品的组成元素;通过扫描电镜和透射电镜观察产品形貌和尺寸;采用N2吸附脱附曲线分析仪及孔隙分析仪分析产品的比表面积及孔径分布;采用荧光分光光度计测试产品的荧光光谱;……
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