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TiO2/石墨烯夹层结构复合材料的制备及光催化性能

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以氧化石墨烯(GO)、1,12-二氨基十二烷(C12H28N2)、TiO2溶胶为原料,通过预插层-离子交换-煅烧法制备TiO2/石墨烯夹层结构纳米复合材料.采用XRD、Raman、FTIR、TEM、TG、UV-Vis和PL对TiO2/石墨烯夹层结构纳米复合材料进行表征,并研究不同TiO2含量的TiO2/石墨烯纳米复合材料对环丙沙星(CIP)的光催化降解性能.在煅烧过程中,TiO2的晶化和GO的还原同时进行.根据XRD和FTIR结果推断,TiO2纳米颗粒在石墨烯层间原位生成,并通过化学键固定在石墨烯上,形成了石墨烯/TiO2/石墨烯夹层结构.当TiO2的质量分数为65.5wt％时,TiO2/石墨烯复合材料表现出对环丙沙星最佳的光催化活性,150 min光照后降解率为90％高于纯TiO2(28％、150 min).这主要是特殊的夹层结构增强了光生电子-空穴分离.在光催化降解CIP的过程中,光生空穴和超氧自由基是主要的活性物质.此外,TiO2/石墨烯纳米复合材料具有较好的光稳定性和结构稳定性,在环境净化方面具有潜在的应用前景.
Preparation and photocatalytic properties TiO2/graphene nanocomposites with sandwich structure

曾雄丰、王梦幻、王建省、赵英娜、张文丽

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华北理工大学 材料科学与工程学院 河北省无机非金属材料实验室,唐山 063210

TiO2 石墨烯 夹层结构 复合材料 光催化

河北省教育厅青年基金河北省自然科学基金钢铁联合基金

QN2017117E2019209374

2022

10.13801/j.cnki.fhclxb.20210518.009

复合材料学报
北京航空航天大学 中国复合材料学会

复合材料学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.933
ISSN：1000-3851
年,卷(期)：2022.39(2)
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