复合材料学报

作者：魏强, 孙慧, 钱君超, 陈志刚, 陈丰, 刘成宝,

关键词：复合材料, CeO₂, 石墨烯, 光催化, 光解水, 生物模板,

采用具有丰富分级多孔结构的豆芽为模板，经水热法合成仿生形态的纳米CeO₂/石墨烯催化剂。使用XRD、拉曼光谱（Raman）、TEM、场发射扫描电子显微镜（FESEM）、紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis/DRS）、N₂吸附-脱附仪和光解水制氢系统等分析表征手段对CeO₂/石墨烯催化剂的结构、形貌及光催化性能进行分析。结果表明，所制备的CeO₂/石墨烯光催化剂不仅继承了豆芽模板高孔隙率和大比表面积的特点，而且保持了豆芽的形态和微观特征。该催化剂是由约5.6 nm CeO₂纳米晶与具有生物形态的仿生石墨烯片层结构结合而成。制得的CeO₂/石墨烯复合材料内部存在大量由CeO₂/石墨烯催化剂纳米颗粒堆积而成的纳米孔，其孔径集中分布于15~45 nm左右，这种微观结构使CeO₂/石墨烯催化剂具有超大的比表面积，提高了催化剂对光生电子空穴对的捕获能力。由紫外-可见漫反射吸收光谱可知，CeO₂/石墨烯复合材料的可见光利用率显著增强，光解水制氢效率6 h后可达到671 <em>μ</em>mol（h · g）^-1，远高于标样CeO₂的51.67 <em>μ</em>mol（h · g）^-1。

来源：2018年第3期

《复合材料学报》期刊编辑部

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