两步水热法制备还原氧化石墨烯/纳米TiO2复合材料及其光催化性能

编号：NMJS05757

篇名：两步水热法制备还原氧化石墨烯/纳米TiO2复合材料及其光催化性能

作者：言文远[1,2] ;周琪[1,2] ;陈星[1,3] ;杨勇[4] ;吴玉程[1,2]

关键词：TIO2 两步水热法 石墨烯 纳米TiO2复合材料 光催化

机构： [1]合肥工业大学材料科学与工程学院,合肥230009; [2]合肥工业大学安徽省先进功能材料与器件重点实验室,合肥230009; [3]中国科学院智能机械研究所、纳米材料与环境检测实验室,合肥230

摘要： 为研究由还原氧化石墨烯（RGO）和具有高活性晶面的TiO2组成的复合材料的制备方法及其光催化性能,首先采用两步水热法制备了RGO/纳米TiO2复合材料：第1步为合成暴露高活性晶面的纳米TiO2;第2步为将合成的纳米TiO2与氧化石墨烯（GO）复合,形成RGO/纳米TiO2复合材料。然后,利用XRD、SEM、X射线光电子能谱仪和紫外-可见漫反射光谱等手段对制备的暴露不同晶面的纳米TiO2和RGO/纳米TiO2复合材料进行了表征,评价了其光催化性能。结果表明：在水热法的第1步中,通过调节HF的浓度能可控制备出具有高活性的（001）和（101）晶面的纳米TiO2,氟原子在纳米TiO2中以物理吸附态和化学结合态这2种形态存在;在第2步后,GO与纳米TiO2复合形成RGO/纳米TiO2复合材料,同时在此过程中GO被转化成RGO。在紫外光照射下,两步水热法合成的RGO/纳米TiO2复合材料具有很好的光催化性能,明显优于商用TiO2（P25）和纳米TiO2的。RGO/纳米TiO2复合材料的光催化性能有明显的提高,RGO和TiO2暴露的晶面对光催化活性有影响。