复合材料学报

作者：郭勤, 黄冬根, 熊伟, 罗萃, 杨天资, 刘雷, 黄怿扬,

关键词：石墨烯, 电化学, TiO₂, 复合材料, 光催化降解,

在恒定直流下，采用高纯石墨棒为原料，混合无机酸溶液为电解液，采用一步电化学剥离法制备石墨烯（G），所制备的G可稳定分散在N，N-二甲基甲酰胺（DMF）溶液中。以钛酸丁脂和G为前驱物，采用溶胶-凝胶法在N₂氛围和高温加热下制备出G/nano TiO₂复合光催化材料；利用XRD、FTIR、紫外-可见分光光度计（UV-Vis）、XPS、SEM和TEM等技术对G和G/nano TiO₂复合材料进行了结构性能及微观形态表征。以3，5-二硝基水杨酸（DNS）为探针物，研究了在缺氧的水体中G/nano TiO₂不同投加量的光催化效率与DNS降解机制。结果表明：采用恒压一步电化学剥离法所制备的G层与层之间剥离程度良好，片层通透性较高，六碳环上生成的含氧活性基团较少，G共轭π键结构保持良好；所制备的G/nano TiO₂复合材料中TiO₂结晶良好，颗粒紧密结合，且被固定在有褶皱的G上；降解实验发现，G/nano TiO₂复合材料具有降解DNS良好性能，且投加量对其光催化活性有直接的影响；在缺氧状态下，DNS主要发生光催化还原反应，使苯环上的硝基还原成氨基，生成5-氨基水杨酸和苯三酚等中间产物，部分发生光催化氧化反应，生成CO₂和H₂O。

来源：2018年第1期

《复合材料学报》期刊编辑部

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