石墨烯基TiO2復(fù)合材料的表征及其可見光催化活性研究

李 躍，祝立強(qiáng)，陳佩華，丁 梟，程良彪，叢 野，李軒科,2

(1.武漢科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院，湖北 武漢，430081；2. 武漢科技大學(xué)省部共建耐火材料與冶金國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢，430081)

石墨烯基TiO2復(fù)合材料的表征及其可見光催化活性研究

李 躍1，祝立強(qiáng)1，陳佩華1，丁 梟1，程良彪1，叢 野1，李軒科1,2

(1.武漢科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院，湖北 武漢，430081；2. 武漢科技大學(xué)省部共建耐火材料與冶金國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢，430081)

以氧化石墨烯與石墨烯為碳源，在熔鹽介質(zhì)中與鈦粉反應(yīng)原位生成石墨烯基TiC中間產(chǎn)物，并通過后續(xù)控制氧化制得石墨烯基TiO2復(fù)合光催化劑，結(jié)合FTIR、XRD、Raman、SEM等手段，對(duì)兩種石墨烯材料的結(jié)構(gòu)及形貌差異進(jìn)行表征，并分析了其對(duì)所制復(fù)合材料結(jié)構(gòu)、形貌及可見光催化活性的影響。結(jié)果表明，所制復(fù)合材料仍保持碳源的層片狀結(jié)構(gòu)，TiC和TiO2顆粒均勻包覆在碳源表面；以石墨烯為碳源更有利于表面原位生成TiC晶粒的生長(zhǎng)，其晶體結(jié)構(gòu)更為完善；兩種結(jié)構(gòu)的石墨烯基TiO2復(fù)合材料均對(duì)目標(biāo)污染物亞甲基藍(lán)有較強(qiáng)的吸附能力和可見光降解能力。

石墨烯；氧化石墨烯；熔鹽反應(yīng)；TiO2；TiC；復(fù)合光催化劑；光催化活性；亞甲基藍(lán)降解

在眾多半導(dǎo)體光催化劑中，TiO2具有氧化能力強(qiáng)、化學(xué)穩(wěn)定性好、光催化活性高及環(huán)境友好等特性，被認(rèn)為是最具潛力的環(huán)保型光催化材料之一[1-2]，但其在實(shí)際應(yīng)用中仍存在一些不足，如：①帶隙較寬(銳鈦礦相為3.2 eV)，對(duì)可見光的利用率低；②導(dǎo)電性差，光致激發(fā)TiO2所產(chǎn)生的電子-空穴對(duì)分離效率低，易于復(fù)合；……