GO/TiO2復合物的制備、表征及其光催化性能研究

鐘 永 蘭天龍 黃應平

(三峽庫區生態環境教育部工程研究中心,湖北 宜昌 443002)

自1972年Fujishima報道了納米TiO2在紫外光激發下光解水,此后對納米TiO2光催化技術以及納米TiO2的制備引起了人們的廣泛關注[1].TiO2具有穩定性好、光效率高和不產生二次污染等特點,被認為是最有應用前景的光催化劑.但其僅對太陽光中5%的紫外光(λ＜400nm)有作用,因此,如何使TiO2光響應范圍從紫外光區擴展到可見光區已成為目前研究的重點[2-3].近年來國內外研究者們試圖采用多種途徑對其進行表面改性研究以提高其光催化效率[4].其中,氧化石墨因具有良好的層狀結構,含有大量的極性基團和較大的比表面積[5],離子交換能力強等特點,易與有機聚合物形成插層復合材料進而改善材料的性能[8],這些特點無疑賦予了其良好的復合能力.目前,氧化石墨的制備方法已較成熟,但半導體/TiO2氧化石墨插層復合材料的研究才剛剛開始.因此,本文采用溶膠-凝膠制備了GO/TiO2復合物粉體,以羅丹明B(RhB)的光催化實驗為探針反應,研究其光催化活性,與單純TiO2相比,復合納米粉末的光催化活性有了很大的提高,并且在弱酸性到中性范圍內均有較好的光催化活性.通過用超氧化物岐化酶(Superoxide Dismutase,SOD)分光光度法測定了降解過程中的氧化物種,結果表明其光催化機理涉及到超氧根的高效氧化.研究發現,GO/TiO2復合物性能優異,有非常廣闊的應用前景.

1 實驗部分

1.1 主要實驗試劑及儀器

鈦酸四丁酯TBOT(AR);無水乙醇(AR);RhB:5.00×10-4mol/L水溶液;冰醋酸(AR);鹽……