氮摻雜石墨烯/氧化亞銅復(fù)合凝膠的制備與性能

李 亮，陳海春，邱唯楚，申小松，喻航達(dá)，喻湘華

武漢工程大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，湖北 武漢 430205

隨著現(xiàn)代社會(huì)的進(jìn)步和工業(yè)的快速發(fā)展，水資源污染越來(lái)越嚴(yán)重，在21世紀(jì)提倡綠色發(fā)展和環(huán)保主義的大時(shí)代背景下，廢水處理技術(shù)也越來(lái)越受到大家的關(guān)注，尤其是染料廢水處理技術(shù)［1-7］。目前，一系列針對(duì)染料的吸附降解試劑，如二氧化鈦、氧化鋅、硫化鎘等被廣泛報(bào)道。但是這些材料的毒性與低去除效率阻礙了它們?cè)谌玖蠌U水處理領(lǐng)域進(jìn)一步的應(yīng)用。眾所周知，氧化亞銅（cuprous oxide，Cu2O）是人類較早開發(fā)利用的礦物材料之一，具有很好的催化活性，其催化活性在可見光下就能被激發(fā)，而且Cu2O無(wú)毒、廉價(jià)，所以具有光催化性能的Cu2O在廢水污染治理方面有很好的應(yīng)用前景［8-11］。Tu等［12］在再生纖維素和氧化石墨烯（graphene oxide，GO）的復(fù)合薄膜微孔結(jié)構(gòu)中原位合成Cu2O，制備出一種薄膜狀的可見光光催化劑。Hong等［13］采用水相合成方法制備出一種高催化活性的石墨烯/氧化亞銅復(fù)合納米材料，并研究了石墨烯/氧化亞銅復(fù)合納米材料對(duì)甲基橙染料的光催化降解性能。目前對(duì)石墨烯與Cu2O復(fù)合材料的研究主要集中在對(duì)其粉體材料的研究，在完成染料的吸附降解后需要利用高速離心分離技術(shù)將復(fù)合材料從廢水體系中分離出來(lái)，耗時(shí)耗力。

石墨烯材料具有較大的比表面積，在水熱條件下容易形成三維多孔結(jié)構(gòu)的凝膠。本研究利用一步水熱法制備出氮摻雜石墨烯（nitrogen-doped graphene，NG）與Cu2O的三維復(fù)合凝膠材料……