TiO₂作為光催化劑,其有較高的化學(xué)穩(wěn)定性、低成本、低能耗、安全無毒等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于有機(jī)污染物的降解、凈化環(huán)境以及自清潔等領(lǐng)域。然而,由于TiO₂具有3.2eV的高能帶寬度（E_g）,光生電子-空穴對(duì)（e^–-h⁺）利用率低等缺點(diǎn),限制了TiO₂作為光催化劑在工業(yè)中的應(yīng)用。為了使TiO₂能夠在實(shí)際的工業(yè)應(yīng)用中更加充分地發(fā)揮自身的優(yōu)勢,提高TiO₂光催化的活性,主要從減小TiO₂的E_g,增加e^–-h⁺的利用率,改善其光催化性能等方面進(jìn)行研究。首先,以自制氧化石墨烯（GO）為模板,利用溶膠凝膠法原位生長TiO₂,經(jīng)熱處理,制得還原氧化石墨烯/二氧化鈦（RGO/TiO₂）。對(duì)材料進(jìn)行表征,以亞甲基藍(lán)（MB）溶液模擬印染廢水進(jìn)行光催化實(shí)驗(yàn),探討了RGO含量對(duì)光催化反應(yīng)的影響。結(jié)果表明,RGO... 

【文章來源】：西華大學(xué)四川省

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

不同尺寸GO與TiO2結(jié)合示意圖[42]

的光催化活性進(jìn)行了改善。與純MT、MT/GR相比，MT-Ag/GR復(fù)合材料在光催化降解MB染料實(shí)驗(yàn)方面呈現(xiàn)出了更好的光催化降解效果。李君建[58]報(bào)道了用紫外光輻射還原法在二元TiO2/RGO復(fù)合材料上沉積銀納米粒子，順利研制出了Ag-TiO2/RGO光催化復(fù)合材料。納米Ag的引入能夠有效提高光催化反應(yīng)中光生載流子的利用效率，從而可以較大增強(qiáng)材料的光催化活性，當(dāng)Ag含量在3%的時(shí)候，Ag-TiO2/RGO三元復(fù)合材料的光催化效果最佳，對(duì)50mg/L羅丹明B經(jīng)過60min光催化降解實(shí)驗(yàn)后，降解率可高達(dá)95%，同時(shí)復(fù)合材料的殺菌性能也得到了提升。圖1.2分步工藝制備Pt/TiO2/RGO復(fù)合材料示意圖[59]Fig.1.2SchematicdiagramofPt/TiO2/RGOcompositespreparedbystep-by-stepprocess[59]

西華大學(xué)碩士學(xué)位論文21純的銳鈦礦相。對(duì)比RGO/TiO2的主要衍射峰可知，其與TiO2的衍射峰幾乎完全一致，這說明TiO2與石墨烯形成復(fù)合材料后并沒有改變TiO2的晶型，即TiO2仍表現(xiàn)為光催化性能較為優(yōu)異的銳鈦礦型[68]。分析圖2.1中GO的XRD曲線可得出，其在2θ=10°左右存在一個(gè)比較突出的特征衍射峰，相關(guān)的晶面是（001）。而石墨在2θ=26°左右的（002）晶面相關(guān)的峰變得不明顯，這意味著已經(jīng)將石墨成功氧化形成了GO[69]。此外不難發(fā)現(xiàn)復(fù)合光催化劑RGO/TiO2XRD曲線中，10°附近沒有出現(xiàn)GO的特征衍射峰，而且也不存在其他的特征峰，原因可能是熱處理時(shí)將GO還原成RGO，而在24.5°處會(huì)存在一個(gè)RGO的特征峰，但是此處的特征峰又被TiO2銳鈦礦相25.44°處的（101）晶面衍射峰所掩蓋[55]。（2）SEM及比表面積分析圖2.2GO、TiO2和RGO/TiO2樣品的SEM圖(a)GO，(b)TiO2，(c)RGO/TiO2，(d)RGO/TiO2，20萬倍Fig.2.2SEMimagesofGO,TiO2andRGO/TiO2composites(a)GO,(b)TiO2,(c)RGO/TiO2,(d)RGO/TiO2,200000x(d)500nmTiO2顆粒RGO片層(c)1μm(b)1μm(a)1μm

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Synthesis and luminescence of Eu3+ doped nanocrystalline TiO2 spheres[J]. M.Lysien,K.Fiaczyk,R.Tomala,F.Granek,W.Strek.  Journal of Rare Earths. 2019(11)
[2]Application of New Modified Bentonite in Decolorization of Simulated Printing and Dyeing Wastewater[J]. Qiong ZHANG,Jiqiang ZHANG,Chenxi ZHANG,Jie LUO.  Asian Agricultural Research. 2019(10)
[3]溶膠-凝膠法原位制備還原氧化石墨烯/二氧化鈦復(fù)合材料及光催化性能[J]. 任建,李光照,韓銳,趙天寶,郭云娟,彭婷.  功能材料. 2019(07)
[4]Enhanced photocatalytic activity of Gd3+ doped TiO2 and Gd2O3 modified TiO2 prepared via ball milling method[J]. Di Wu,Chen Li,Dashuai Zhang,Lili Wang,Xiaopeng Zhang,Zaifeng Shi,Qiang Lin.  Journal of Rare Earths. 2019(08)
[5]Luminescent characterization of rare earth Dy3+ ion doped TiO2 prepared by simple chemical co-precipitation method[J]. Mohamed Zikriya,Y.F.Nadaf,P.Vijai Bharathy,C.G.Renuka.  Journal of Rare Earths. 2019(01)
[6]改性氧化石墨烯/聚苯胺防腐材料的制備及性能[J]. 鄒明明,李小瑞,沈一丁,王海花.  精細(xì)化工. 2018(05)
[7]檸檬酸絡(luò)合sol-gel法原位合成rGO-La3+/TiO2及其光催化性能[J]. 李翠霞,曾鵬飛,楊志忠,譚高偉,吳強(qiáng)紅,林焰.  稀有金屬材料與工程. 2017(02)
[8]氧化石墨烯–鏑摻雜二氧化鈦復(fù)合光催化材料的制備及光催化性能（英文）[J]. 李翠霞,吳強(qiáng)紅,曾鵬飛,譚高偉.  硅酸鹽學(xué)報(bào). 2016(06)
[9]G/TiO2/CoFe2O4磁性復(fù)合光催化材料的制備及光催化降解亞甲基藍(lán)[J]. 毛蜜,周建剛,何瑜,葛伊麗,宋功武.  湖北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(03)
[10]Effect of hydroxyl groups on hydrophilic and photocatalytic activities of rare earth doped titanium dioxide thin films[J]. 杜軍,吳其,鐘汕,顧馨,劉嬌,郭海志,張文龍,彭海龍,鄒建國.  Journal of Rare Earths. 2015(02)

碩士論文
[1]石墨烯/二氧化鈦復(fù)合材料的制備及光催化性能研究[D]. 張亞男.大連理工大學(xué) 2017
[2]載銀二氧化鈦/石墨烯復(fù)合材料的制備及其催化殺菌性能的研究[D]. 李君建.中北大學(xué) 2017
[3]具有可見光激發(fā)響應(yīng)的納米TiO2光催化材料的研究[D]. 葉韋韋.武漢理工大學(xué) 2010
[4]納米TiO2粉末及鈰摻雜TiO2纖維的制備、表征與性能研究[D]. 肖凡平.湖南大學(xué) 2007



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