本論文以氧化石墨烯(GO)及鈦酸丁酯(TBOT)為原料,采用溶膠凝膠一步法低溫制備了還原氧化石墨烯/二氧化鈦(RGO/TiO2)納米復(fù)合顆粒,在130℃下使TiO2形成特定晶型同時(shí)還原GO。通過TEM、XRD、FT-IR對(duì)制備產(chǎn)物進(jìn)行了測(cè)試表征。經(jīng)FT-IR分析可知GO與TiO2復(fù)合后被部分還原為RGO,XRD結(jié)果表明RGO/TiO2納米復(fù)合顆粒中TiO2主要晶型為銳鈦礦,GO的摻雜有助于銳鈦礦的生成。且由UV-vis分析看到GO的摻雜使RGO/TiO2的吸收邊發(fā)生紅移,與TiO2相比禁帶寬度減小,對(duì)自然光的吸收增強(qiáng)。比較了7種不同方法制備的RGO/TiO2負(fù)載織物對(duì)活性紅染料的光催化效果,綜合各樣品的光催化效果及光催化的穩(wěn)定性,得出二步法中8號(hào)樣品的制備方法最佳。對(duì)8號(hào)樣品進(jìn)行了測(cè)試表征,通過SEM圖像可以看到TiO2均勻地附著在石墨烯RGO表層,XPS測(cè)試再次證明附著在纖維表面的GO涂層被部分還原為RGO。同時(shí)比較了各樣品分別在自然光和紫外光下的光催化效果,結(jié)果表示RGO/TiO2負(fù)載織物對(duì)自然光的利用率較高效果較好。在二步法制備的基礎(chǔ)上探究了單因素工藝參數(shù)對(duì)RGO/TiO2負(fù)載織...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
第一章 緒論
    1.1 石墨烯概述
        1.1.1 石墨烯的結(jié)構(gòu)
        1.1.2 石墨烯的特性
        1.1.3 石墨烯的制備方法
    1.2 TiO₂的結(jié)構(gòu)和光催化性
        1.2.1 TiO₂晶體結(jié)構(gòu)
        1.2.2 TiO₂光催化性能
        1.2.3 TiO₂的改性研究
    1.3 TiO₂的低溫合成
        1.3.1 水熱法
        1.3.2 水解-沉淀法
        1.3.3 液相沉積法
        1.3.4 溶膠-凝膠法
    1.4 石墨烯和TiO₂復(fù)合的研究現(xiàn)狀
    1.5 本課題研究的內(nèi)容
        1.5.1 研究?jī)?nèi)容
        1.5.2 創(chuàng)新性
第二章 RGO /TiO₂復(fù)合物的制備與表征
    2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與材料
    2.2 RGO/TiO₂復(fù)合納米顆粒的制備
        2.2.1 氧化石墨烯(GO)的制備
        2.2.2 TiO₂的制備
        2.2.3 RGO /TiO₂的制備
    2.3 RGO/TiO₂復(fù)合納米顆粒的表征
        2.3.1 透射電子顯微鏡分析(TEM)
        2.3.2 紫外可見光光譜(UV-vis)
        2.3.3 X射線衍射測(cè)試(XRD)
        2.3.4 紅外圖譜
    2.4 石墨烯對(duì)TiO₂光催化活性影響機(jī)理
    2.5 本章小結(jié)
第三章 RGO/TiO₂負(fù)載織物的制備及光催化效果
    3.1 實(shí)驗(yàn)儀器與材料
    3.2 負(fù)載織物整理工藝
        3.2.1 對(duì)比樣的制備
        3.2.2 不同工藝負(fù)載織物的制備
    3.3 光催化效果
        3.3.1 負(fù)載率
        3.3.2 光催化率
    3.4 測(cè)試與表征
        3.4.1 SEM圖像
        3.4.2 X射線光子能譜分析(XPS)
    3.5 本章小結(jié)
第四章 工藝參數(shù)對(duì)光催化效果的影響
    4.1 實(shí)驗(yàn)儀器與材料
    4.2 不同工藝參數(shù)RGO/TiO₂負(fù)載織物的制備
        4.2.1 不同質(zhì)量TBOT負(fù)載織物的制備
        4.2.2 不同質(zhì)量HAc負(fù)載織物的制備
        4.2.3 不同加熱溫度負(fù)載織物的制備
        4.2.4 不同復(fù)合時(shí)間負(fù)載織物的制備
    4.3 光催化率
        4.3.1 TBOT對(duì)光催化率的影響
        4.3.2 HAc對(duì)光催化率的影響
        4.3.3 加熱溫度對(duì)光催化率的影響
        4.3.4 復(fù)合時(shí)間對(duì)光催化率的影響
    4.4 織物XRD測(cè)試與表征
        4.4.1 不同TBOT樣品的XRD分析
        4.4.2 不同HAc樣品的XRD分析
        4.4.3 不同溫度樣品的XRD分析
        4.4.4 不同時(shí)間樣品的XRD分析
    4.5 動(dòng)力學(xué)分析
        4.5.1 自然光下的動(dòng)力學(xué)分析
        4.5.2 紫外光下的動(dòng)力學(xué)分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論和展望
    5.1 研究結(jié)論
    5.2 課題展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
致謝



本文編號(hào)：3855674