第 3 1卷

第 1期

陕西科技大学学报 J o u r na l o f S h a a n x i Un i v e r s i t y o f S c i e n c e& Te c h n o l o g y

Vo1 .3 1 No. 1

2 0 1 3年 2月

F e b . 2 O1 3

文章编号： 1 0 0 0— 5 8 1 1 ( 2 0 1 3 ) 0 1— 0 0 2 3— 0 6

石墨烯/二氧化钛复合光催化剂的制备及可见光催化性能研究 刘辉，董晓楠， 孙超超 (陕西科技大学材料科学与工程学院， 陕西西安 7 1 0 0 2 1 )

摘要：以钛酸正丁酯为钛源，采用一种简单的原位水解技术制备了石墨烯/二氧化钛复合光

催化剂.通过 xR D、 S E M、 TE M、 Ra ma n、 P L和 UV— v i s光谱仪等分析手段对产物进行了表征， 并测试了该复合光催化剂在可见光区对染料罗丹明 B的光催化降解性能.实验结果表明：制

备的复合光催化剂主晶相为锐钛矿型二氧化钛，石墨烯表面富集的二氧化钛颗粒尺寸约为 1 O ~

2 0 n m左右，均匀弥散、形成一层致密的氧化钛膜层 .样品降解罗丹明 B测试结果表明，石墨

烯与二氧化钛的复合，一方面使得二氧化钛光催化剂在可见光区的吸收大大增强，另外，石墨烯的存在能够促进二氧化钛半导体中电子和空穴的有效分离，并且在一定程度上提高了污染物在半导体表面的富集效率，从而使石墨烯/二氧化钛复合光催化剂对降解罗丹明 B表现出 良好的光催化活性 .

关键词：光催化剂；二氧化钛；石墨烯；催化性能中图法分类号： O6 4 3 文献标识码： A

P r e p a r a t i o n a n d p h o t o a c t i v i t y o f g r a p h e n e/T i O2 hy br i d ph O t O c a t a l y s t s u nd e r v i s i b l e l i g h t i r r a d i a t i o n

LI U H ui,DONG Xi a o— n a n,SUN Ch a o— c ha o ( Co l l e g e o f Ma t e r i a l s S c i e n c e a n d En g i n e e r i n g,S h a a n x i Un i v e r s i

t y o f S c i e n c e& Te c h n o l o g y,Xi a n 7 1 0 0 2 1, Chi na )

Ab s t r a c t: Gr a p h e n e/ Ti O2 h y b r i d p h o t o c a t a l y s t wa s s u c c e s s f u l l y s y n t h e s i z e d t h r o u g h a s i mp l e i n s i t u h yd r ol ys i s me t ho d b y us i n g TBOT ( Ti ( OC4 H 9 ) 4) a s Ti s o u r c e . The phy s i c a l a n d

c h e mi c a l p r o p e r t i e s o f g r a p h e n e/ Ti O2 h y b r i d p h o t o c a t a l y s t we r e c a r e f u l l y s t u d i e d b y XRD, SEM,TEM, Ra ma n s pe c t r a,pho t o l umi ne s c e n c e s pe c t r a( PL) a nd UV— v i s di f f u s e r e f l e c— t a nc e s p e c t r a( DRS) . The p ho t o c a t a l y t i c a c t i v i t y o f t he a s— pr e pa r e d p r o du c t s wa s e v a l ua t e d

b y p h o t o c a t a l y t i c d e c o l o r i z a t i o n o f Rh o d a mi n e B( Rh B)a q u e o u s s o l u t i o n a t a mb i e n t t e mp e r— a t u r e un de r v i s i bl e l i ght i r r a di a t i o n.Th e e x pe r i me n t a 1 r e s ul t s s h o we d t ha t t he ma i n pha s e o f a s— p r e p a r e d pr o d uc t s i s a n t a s e Ti O2 a nd t h e Ti 02 na no p a r t i c l e s,wi t h t he d i a me t e r a bo u t 1 0 ~

2 0 nm,a t t a c h e d on t he s u r f a c

e of gr a p he ne ma t r i x a nd f or me d a I a y e r o f d e n s e t i t a ni u m d i—

o xi de . The ph ot o c a t a l yt i c a c t i vi t y r e s e a r c h s ho we d t h a t,wi t h t he c o op e r a t i o n o f s p。hy br i d

收稿日期： 2 0 1 2 - 1 0 - 1 7

基金项目：陕西省教育厅专项基金项目( 1 2 J K0 4 6 7 );陕西科技大学博士科研启动基金项目( B J 1 0— 1 2 );陕西科技大学研究生创新基金 项目

作者简介：刘

辉( 1 9 7 6一),男，陕西周至人，副教授，博士，研究方向：纳米功能材料制备及表征