RGO/In2S3復合修飾TiO2納米管陣列及其光催化應用

李玥*，宋育澤，李紅英，邵浦華，高風仙

（河南工程學院材料與化學工程學院，河南 鄭州 450007）

TiO2作為一種光催化材料，具有較好的化學穩定性和抗腐蝕能力，并具有無毒、成本低等優點[1-5]。在受到太陽光照射時，TiO2光催化劑吸收能量，使電子從價帶躍遷到導帶，形成光生電子-空穴對并產生分離，價帶上的空穴具有強氧化性，導帶上的電子具有強還原性，因此TiO2在太陽能的轉化與利用、空氣治理、光催化降解有機污染物等方面有非常多的研究和應用[6-7]。但在光催化反應中，純 TiO2的禁帶寬度為3.2 eV，只能利用太陽光中的紫外光，并且它的光生電子-空穴對復合迅速，對光能的利用率不高，使TiO2的應用受限[8-9]。因此需要對TiO2進行一定的改性和修飾。

目前，TiO2納米管(NTs)的制備主要有模板合成法、水熱法和陽極氧化法。模板合成法由于成本高、重復性較差而受到限制。水熱法對設備要求較嚴，成本較高，制備的催化劑為粉末狀，在實際應用中也有一定的局限性。電化學陽極氧化法操作簡單，制備周期短，得到的TiO2結構穩定，重復利用率高。三硫化二銦(In2S3)是一種III-VI硫屬化合物，具有較強的可見光吸收能力，被應用于光學[10]、電池[11]、光催化[12]等領域。石墨烯不僅具有較大的比表面積，摻入TiO2中可以增強對有機化合物分子的吸附能力，而且具有優異的導電性，能快速傳導TiO2產生的電子，從而降低其光生電子-空穴的復合率[13]。石墨烯的制備方法有機械剝離法[14]、化學氣相沉積法[15]、氧化還原法[16]等。其中氧化還原法是先通過Hummers氧化法[17]制備氧化石墨烯，再通過電化學還原法將氧化石墨烯沉積在TiO2NTs上。……