还原氧化石墨烯TiO2纳米复合物制备及其光催化性能
纳米TiO2材料的制备及其光催化性能研究
纳米TiO2材料的制备及其光催化性能研究随着经济的发展，人们生活水平的提高，人们逐渐意识到可持续发展的重要。
环境问题已严重影响现代文明的发展，有机污染物具有持久性的特点而长期威胁人类健康，开发和设计仅利用太阳能即可完成对有机污染物降解的新材料将会是解决环境问题的有效方法之一。
纳米TiO2作为一种光催化材料，具有优异的物理和化学性质，因而被广泛应用和重点研究。
本文就纳米TiO2材料的制备及其光催化性能展开探讨。
标签：纳米TiO2;光催化;制备方法;光催化效能引言半导体光催化技术是解决环境污染与能源短缺等问题的有效途径之一。
以二氧化钛为代表的光催化剂在染料敏化太阳能电池、锂离子电池、光伏器件以及光催化领域表现出明显的使用优势.但是TiO2本身的弱可见光吸收、低电导率、高载流子复合速率限制了其在工业生产中的进一步使用。
科技工作者一般通过掺杂、半导体复合、燃料敏化、表界面性质改性等方法提高TiO2的光电化学性能，使其能在生产实践中广泛应用。
1、TiO2材料简介TiO2在自然界中的主要存在形态为金红石、锐钛矿和板钛矿三种晶型，其中金红石是TiO2的高温相，锐钛矿和板钛矿两种形态是TiO2的低温相。
在三种晶型中光催化活性最好的为锐钛矿型TiO2。
锐钛矿型TiO2的禁带宽度为3.2eV 与之对应的激发波长为387nm。
所以，TiO2作为光催化剂在紫外光条件下具有催化活性，在可见光下一般没有活性。
只有对它的结构进行改性，使它的禁带宽度得以缩小，才可以实现材料在可见光条件下的催化降解反应。
改性的方式目前主要有以下几种方法：通过改变晶体内部结构来改变催化剂禁带宽度的离子掺杂方法，通过形成异质结改变能带结构的半导体复合法，提高催化剂对光的吸收能力的表面光敏化法，增大催化剂比表面积使晶粒细化的负载载体法等。
光催化材料中电子e一和空穴h十的浓度会影响有机物的降解速度。
粒径的减小能够使表面原子增加，使光催化剂吸收光的效率显著提高，使其表面e一和h十的浓度增大，从而提高光催化剂的催化活性。
《纳米TiO2复合材料制备及其光催化性能研究》范文
《纳米TiO2复合材料制备及其光催化性能研究》篇一一、引言随着科技的不断进步和人类对环保问题的日益关注，光催化技术作为新兴的绿色技术领域受到了广泛的关注。
纳米TiO2复合材料作为一种高效的光催化剂，具有广泛的应用前景。
本文旨在研究纳米TiO2复合材料的制备方法及其光催化性能，为实际应用提供理论依据。
二、文献综述纳米TiO2复合材料因其独特的物理和化学性质，在光催化领域具有广泛的应用。
其制备方法、性能及应用已成为研究热点。
目前，制备纳米TiO2复合材料的方法主要包括溶胶-凝胶法、水热法、微乳液法等。
其中，溶胶-凝胶法因其操作简便、制备条件温和等优点备受关注。
而光催化性能的研究主要关注其对有机污染物的降解、抗菌性能及自清洁等方面的应用。
三、实验方法（一）实验材料实验中所需材料主要包括TiO2纳米粉体、表面活性剂、溶剂等。
所有材料均需符合实验要求，保证实验结果的准确性。
（二）制备方法本文采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2复合材料。
具体步骤包括：将TiO2纳米粉体与表面活性剂混合，加入溶剂进行搅拌，形成溶胶；然后进行凝胶化处理，得到凝胶；最后进行热处理，得到纳米TiO2复合材料。
（三）性能测试本实验通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段对制备的纳米TiO2复合材料进行表征。
同时，通过光催化实验测试其光催化性能，以降解有机污染物为评价指标。
四、实验结果与分析（一）表征结果通过XRD、SEM和TEM等手段对制备的纳米TiO2复合材料进行表征。
结果表明，制备的纳米TiO2复合材料具有较高的结晶度和良好的分散性。
（二）光催化性能测试结果以降解有机污染物为评价指标，对制备的纳米TiO2复合材料进行光催化性能测试。
结果表明，该材料具有优异的光催化性能，能够有效降解有机污染物。
此外，我们还研究了不同制备条件对光催化性能的影响，为优化制备工艺提供依据。
五、讨论本实验研究了纳米TiO2复合材料的制备方法及其光催化性能。
TiO_2_石墨烯纳米复合材料制备及其光催化性能研究_周建伟
第42卷第4期人工晶体学报Vol．42No．42013年4月JOURNAL OF SYNTHETIC CRYSTALS April ，2013TiO 2/石墨烯纳米复合材料制备及其光催化性能研究周建伟1，2，王储备1，禇亮亮1，张明瑛3，史磊3（1．新乡学院能源与燃料研究所，新乡453003；2．清华大学化学系，北京100084；3．新乡学院化学与化工学院，新乡453003）摘要：以TiCl 3和氧化石墨（GO ）为原料，采用简便的原位液相法制备了TiO 2/石墨烯（RGO ）纳米复合材料。
利用XRD 、SEM 、XPS 和UV-Vis 光谱表征了其微观结构及性能，实验考察了复合材料光催化还原CO 2性能，探究了其光催化反应机理。
研究表明，TiO 2/石墨烯纳米复合材料具有显著的光催化还原活性，光催化反应产物选择性高，反应6．0h 甲醇的累积产量为3．43mmol /L ，石墨烯的协同效应提高了TiO 2半导体的光催化活性和反应效率。
关键词：TiO 2/石墨烯复合材料；光催化；协同效应；反应机理中图分类号：O643．36文献标识码：A 文章编号：1000-985X （2013）04-0762-06收稿日期：2012-10-14；修订日期：2012-12-12基金项目：河南省高校科技创新人才支持计划项目资助（2010HASTIT040）作者简介：周建伟（1966-），男，河南省人，教授，博士。
E-mail ：jwchow@163．com Preparation and Photocatalytic Performance of TiO 2/GrapheneNano-composite MaterialZHOU Jian-wei 1，2，WANG Chu-bei 1，CHU Liang-liang 1，ZHANG Ming-ying 3，SHI Lei 3（1．Institute of Energy and Fuel ，Xinxiang University ，Xinxiang 453003，China ；2．Department of Chemistry ，Tsinghua University ，Beijing 100084，China ；3．College of Chemistry and Engineering ，Xinxiang University ，Xinxiang 453003，China ）（Received 14October 2012，accepted 12December 2012）Abstract ：TiO 2/graphene composite photocatalyst has been prepared by a facile liquid phase deposition method using titanium trifluoride and graphene oxide as the raw materials．The products were characterized by X-ray diffraction ，scanning electron microscopy ，X-ray photoelectron spectroscopy and UV-Visible analysis．It was found that the reduction graphene was covered with petal-like anatase TiO 2nanoparticles ，which were more uniform and smaller in size．The photocatalytic activities were evaluated using the photocatalytic reduction of CO 2．Photocatalytic reduction of CO 2with H 2O in the aqueous phase is studied by using TiO 2/graphene catalyst under UV irradiation．The results showed that the compostie exhibitedsignificantly photocatalytic reduction activities and reaction products high selectivity ，reaction 6h methanol accumulated production for 3．43mmol /L．Graphene effectively improved the photocatalytic activity and reaction efficiency of the semiconductor ，and synergistic effect was obvious．Key words ：TiO 2/graphene composites ；photocatalysis ；synergistic effect ；reaction mechanism1引言人工光合成是CO 2转化和利用的创新技术，它利用太阳能激发半导体光催化材料产生光生电子-空穴，第4期周建伟等：TiO2/石墨烯纳米复合材料制备及其光催化性能研究763以诱发氧化-还原反应将CO2与水合成碳氢燃料。
紫外光 还原氧化石墨烯 二氧化钛
紫外光还原氧化石墨烯二氧化钛紫外光紫外光是指波长在10纳米至400纳米之间的电磁波，其能量比可见光更高。
紫外线被广泛应用于杀菌、消毒、荧光检测、紫外线固化等领域。
但同时，长期暴露于强紫外线下也会对人体健康产生不良影响，如皮肤癌、白内障等。
还原氧化石墨烯氧化石墨烯是一种氧化物，其导电性和机械性能较差。
而还原氧化石墨烯则是通过还原氧化物来提高其导电性和机械性能的过程。
目前常用的还原方法有化学还原法和高温还原法。
二氧化钛二氧化钛是一种广泛应用于催化剂、光催化材料、太阳能电池等领域的半导体材料。
其中，二氧化钛的光催化性质被广泛关注和应用。
通过吸收可见光或紫外线，二氧化钛可以产生电子-空穴对，并在表面发生一系列反应，如分解有机污染物、杀灭细菌等。
紫外光还原氧化石墨烯近年来，研究人员发现，紫外光可以作为一种新的还原方法，用于还原氧化石墨烯。
这种方法不需要任何还原剂或高温条件，具有操作简单、成本低廉等优点。
在紫外光下，氧化石墨烯表面的羟基会被去除，并形成碳自由基。
这些自由基会与周围的氧原子结合，使得氧化物还原成为纯净的石墨烯。
此外，紫外光还可以通过提高氧化物表面温度来促进还原反应。
目前，紫外光还原法已经被广泛应用于制备导电性能更好的氧化石墨烯材料。
同时，该方法也可以用于制备其他类似材料的还原过程。
二氧化钛光催化降解有机污染物二氧化钛具有良好的光催化性能，在可见光和紫外线下均可产生电子-空穴对，并促进表面反应发生。
因此，在环保领域中，二氧化钛广泛应用于降解有机污染物。
光催化降解有机污染物的过程主要包括吸附、光解和氧化三个步骤。
首先，有机污染物被吸附在二氧化钛表面。
然后，在可见光或紫外线的作用下，二氧化钛表面产生电子-空穴对，并使得吸附在表面的有机污染物发生裂解。
最后，生成的自由基会与周围的氧分子结合，形成水和二氧化碳等无害物质。
目前，光催化技术已经被广泛应用于水处理、空气净化等领域。
同时，也有许多研究人员致力于开发更高效、更稳定的光催化材料和技术。
TiO2纳米材料的制备及其光催化性能
TiO2溶胶的制备及其光催化性能一、实验目的1•掌握水解法制备TiO2溶胶的基本原理；2.掌握多相光催化反应的催化剂活性评价方法；3•掌握紫外分光光度计的测试原理。
二、TiO2光催化简介1•光催化反应原理自从1972年日本学者Fujishima和Honda在n型半导体TiO2单晶电极上实现了水的光电催化分解制氢气以来，多相光催化技术开始引起世界各行各业科技研究者的极大关注。
半导体多相光催化技术作为一种环境友好型的新型催化技术，在环境治理、新能源开发以及有机合成等领域都有着广泛的应用。
TiO2是n型半导体，根据固体能带理论，TiO2半导体的能带结构是由一个充满电子的低能价带(valenceband，V.B.)和空的高能导带(conductionband，C.B.)构成。
价带和导带之间的不连续区域称为禁带(禁带宽度Eg)。
TiO2(锐钛矿)的Eg=3.2eV,相当于387nm光子的能量。
当TiO2受到波长小于387nm的紫外光照射时，处于价带的电子就可以从价带激发到导带(e-)，同时在价带产生带正电荷的空穴(h+)，从而形成电子-空穴对。
当光生电子和空穴分别扩散到催化剂表面时，和吸附物质作用后会发生氧化还原反应。
其中空穴是良好的氧化剂，电子是良好的还原剂。
大多数光催化氧化反应是直接或间接利用空穴的氧化能力。
空穴一般与TiO2表面吸附的H2O或OH-离子反应形成具有强氧化性的氢氧自由基OH・，它能够无选择性氧化多种有机物并使之彻底矿化，最终降解为CO2、H2O等无害物质。
而光生电子具有强的还原性可以还原去除水体中的金属离子。
光催化过程的基本反应式如下：TiO2+hv(>TiO2的禁带宽度3.2eV)—h++e-h ++e -—>hv （或热量）H 2OH ++OH -OH -+h +f•OHH 2O+h +f•OH +H+空气中游离氧的作用就犹如电子的受体，可形成超氧负离子・02-,超氧负 离子与羟基自由基一样也是强氧化还原活性的离子，它们可以氧化和降解半导 体表面上甚至其附近的许多细菌和其他有机物。
【精品文章】几种石墨烯复合材料制备方法及催化应用介绍
几种石墨烯复合材料制备方法及催化应用介绍
石墨烯具有独特的热、电和光学性能，并以高的比表面积性能，使其非常适于用作复合材料的理想载体。
目前，石墨烯基复合材料广泛应用于传感器、新能源、光催化、电容器、生物材料等领域，特别是在在光催化和电催化领域，具有广阔应用前景。
下面小编介绍石墨烯复合材料在催化领域应用。
一、石墨烯/TiO2复合材料
1、石墨烯/TiO2复合材料光催化性能
石墨烯作为TiO2光催化材料的载体，不仅可以提高催化材料的比表面积和吸附性能，还能够抑制TiO2内部光生载流子的复合，降低了电子-空穴对的重组率，从而促进TiO2的光催化性能，提高其利用效率，因此制备TiO2/石墨烯复合材料可以进一步提高材料的光催化活性。
石墨烯/TiO2复合材料光催化机理示意图
2、石墨烯/TiO2复合材料制备方法
目前，石墨烯/TiO2复合材料的制备方法主要有溶胶-凝胶法和水热法等。
两种方法对于石墨烯的前体准备都是通过Hummers法得到氧化石墨烯，然后通过还原手段一步法得到还原氧化石墨烯/TiO2复合材料。
左图：石墨烯结构示意图；右图：氧化石墨烯结构示意图
（1）溶胶-凝胶法
溶胶-凝胶法通常是将钛的前体与氧化石墨烯溶液混合并搅拌均匀，氧化石墨烯通过氢键作用力与钛的前体结合并发生缩合、聚合反应最终形成具有Ti-O-Ti三维网络结构的凝胶，然后经过干燥、焙烧、研磨得到石墨烯。
光还原法制备Ag/TiO2催化剂及光催化性能
第11卷㊀第6期环境工程学报Vol.11,No.62017年6月Chinese Journal of Environmental Engineering Jun .2017基金项目:国家自然科学基金资助项目(51272189;41372054)收稿日期:2016-03-24;录用日期:2016-05-02第一作者:方继敏(1963 ),男,博士,副教授,研究方向:水污染防治和环保材料㊂E-mail:196379@∗通信作者,E-mail:jetcjh@光还原法制备Ag /TiO 2催化剂及光催化性能方继敏1,陈俊宏1,黄秀燕1,汪恂2,∗1.武汉理工大学资源与环境工程学院,武汉4300702.武汉科技大学城市建设学院,武汉430083摘㊀要㊀采用光还原法制备了Ag /TiO 2催化剂,通过X 射线衍射(XRD)㊁扫描电子显微镜(SEM)㊁场发射透射电子显微镜(TEM)㊁N 2吸附-脱附(BET)和X 射线光电子能谱(XPS)等测试手段对催化剂自身结构㊁形貌和孔结构等性质进行表征,并研究其对亚甲基蓝的光催化性能㊂结果表明,Ag 的沉积能够大幅提高催化剂的光响应度,大大提高光催化活性㊂当Ag 的摩尔分数为3%时,在可见光照射90min 后,催化剂对亚甲基蓝的脱色率达到78.52%㊂关键词㊀二氧化钛;Ag 沉积;可见光催化;亚甲基蓝中图分类号㊀O643㊀㊀文献标识码㊀A㊀㊀文章编号㊀1673-9108(2017)06-3386-5㊀㊀DOI ㊀10.12030/j.cjee.201603205Preparation of Ag /TiO 2catalyst by photo-reduction and enhanced photocata-lytic performanceFANG Jimin 1,CHEN Junhong 1,HUANG Xiuyan 1,WANG Xun 2,∗1.School of Resources and Environmental Engineering,Wuhan University of Technology,Wuhan 430070,China2.Institute of Urban Construction,Wuhan University of Science and Technology,Wuhan 430083,China Abstract ㊀An Ag /TiO 2catalyst was prepared via a photoreduction method after hydrothermal process.To study the properties such as pore structure and morphology,the prepared samples were characterized by X-Ray diffrac-tion (XRD),scanning electron microscopy (SEM),transmission electron microscopy (TEM),N 2adsorption-desorption isotherm (BET),and X-Ray photoelectron spectrometry (XPS).The results of the photocatalytic ex-periments indicate that photocatalytic activity is improved after doping with Ag;78.52%of methylene blue is re-moved by 3%Ag /TiO 2catalyst in 90min under visible light.Key words ㊀TiO 2;deposition of Ag;visible light photoctalysis;methylene blue㊀㊀TiO 2光催化剂具有良好的化学稳定性㊁制备方法简单㊁比表面积大和氧化能力强等优点[1-2]而被广泛应用于污水治理[3]㊁空气净化[4]㊁传感器[5]㊁太阳能电池[6]和生物医学[7]等领域㊂但是,由于TiO 2自身较窄的光响应范围[8]以及较宽的带隙(约3.2eV)[9],导致只有在紫外光下才具有良好的催化活性,而紫外光只占太阳光的3%~5%,这就大大限制了TiO 2的实际应用范围㊂为了提高TiO 2光催化效率,拓宽应用范围,国内外研究学者提出多种改性方法来改变粒子结构与表面性质,从而扩大TiO 2光响应范围,提高TiO 2光催化材料的稳定性与光催化活性㊂这些改性方法主要有贵金属沉积[10]㊁半导体复合[11]㊁离子掺杂[12]和光敏化[13]等㊂景明俊等[14]以纳米管钛酸为前驱体,采用水热法制备了Pt 掺杂TiO 2光催化剂,并研究了其对丙烯的固相可见光降解性能㊂周建伟等[15]以纳米CdS 和TiO 2为原料,通过机械化学法合成了CdS /TiO 2复合光催化剂,并研究了其对亚甲基蓝的光催化活性㊂夏璐等[16]采用溶胶凝胶法制备了氮掺杂二氧化钛光催化剂,研究了氮掺杂二氧化钛光催化剂对曙红Y 溶液的光降解效果㊂KONDRATYEVA 等[17]以DMAF 为光敏化剂制备了光敏化TiO 2㊂本实验采用光还原法制备Ag /TiO 2催化剂,并利用XRD㊁SEM㊁TEM㊁BET 和XPS 等手段对样品的结第6期方继敏等:光还原法制备Ag /TiO 2催化剂及光催化性能构㊁比表面积等性质进行表征㊂以亚甲基蓝(MB)为目标污染物,考察了在可见光照射下,Ag 的掺杂量对光催化性能的影响,并确定了Ag 的最佳掺杂比例㊂1㊀实验部分1.1㊀试剂与仪器硫酸钛(Ti(SO4)2,AR),硝酸银(AgNO 3,AR),无水乙醇,均来自国药集团化学试剂有限公司㊂实验所有用水均为去离子水㊂氙灯光源,PLS-SXE300UV,北京泊菲莱科技有限公司;超声仪,KQ5200B,昆山市超声仪器有限公司㊂扫描电子显微镜,JSM-IT 300,日本电子株式会社;X-射线衍射仪,D /MAX-RB RU-200B,日本理学公司;场发射透射电子显微镜,JSM2100F,日本电子株式会社;X 射线光电子能谱,XSAM800,英国Kratos 公司;双光束紫外-可见分光光度计,TU-1900型,北京普析通用仪器有限责任公司;能谱仪,INCA Energy X-MAX-50X 射线能谱仪,英国牛津仪器公司;比表面分析,Quadrasorb evo 氮吸附仪,美国康塔公司㊂1.2㊀实验方法1.2.1㊀催化剂的制备首先称取0.72g 硫酸钛溶解于60mL 去离子水中,随后向其中加入不同质量的硝酸银㊂超声处理15min 后,将溶液转移至100mL 聚四氟乙烯反应釜中㊂在180ħ条件下,水热反应10h 后自然冷却至室温,对样品抽滤并用去离子水洗涤3次后,在80ħ下干燥6h,将干燥后的粉末置于300W 高压汞灯下10cm 处照射10min,即得到空壳结构的Ag /TiO 2催化剂㊂调整添加的硝酸银的质量,控制Ag 与Ti 的原子摩尔比分别为0%㊁1.5%㊁3%和5%,所对应样品分别记为Ag /TiO 2-0%㊁Ag /TiO 2-1.5%㊁Ag /TiO 2-3%和Ag /TiO 2-5%㊂1.2.2㊀催化剂对亚甲基蓝的可见光催化性能实验称取0.2g Ag /TiO 2样品于50mL 亚甲基蓝水溶液(初始浓度为15mg㊃L -1)中,在避光条件下搅拌半小时至吸附脱附平衡㊂将平衡后的混合溶液置于300W 氙灯(420nm 滤光片)下10cm 处,每隔15min 取样测亚甲基蓝吸光度,并以D 表示Ag /TiO 2催化剂对亚甲基蓝水溶液的降解性能:D =C /C 0ˑ100%(1)式中:C 0为亚甲基蓝水溶液的初始浓度,C 为某时刻亚甲基蓝水溶液的浓度值㊂用UV-Vis 分光光度计在665nm 测量吸光度,用标准曲线法得到亚甲基蓝水溶液的浓度㊂2㊀结果与讨论2.1㊀XRD分析图1㊀Ag /TiO 2样品的XRD 图Fig.1㊀XRD patterns of Ag /TiO 2samples ㊀图1是Ag /TiO 2样品的XRD 图谱㊂如图所示,四种样品的衍射峰均归属于锐钛矿相二氧化钛(JCPD#21-1272),且衍射峰尖锐无明显杂峰,说明所制备样品结晶度高,样品纯净无杂质㊂Ag /TiO 2复合物中锐钛矿特征峰均没有发生偏移,表明所添加的银并没有掺杂到二氧化钛晶格中,银粒子仅仅是沉积在二氧化钛粒子表面,这可能是由于Ag +和Ti 4+的半径和电荷不匹配[18]㊂图谱中没有发现Ag 的XRD 特征峰,可能是由于Ag 的含量较低,这也能说明少量银的添加并没有改变样品的物相组成,所合成的样品均为锐钛矿相TiO 2㊂通过Scherrer 公式计算所得样品Ag /TiO 2-0%㊁Ag /TiO 2-1.5%㊁Ag /TiO 2-3%和Ag /TiO 2-5%的平均晶粒尺寸分别为24.14㊁23.33㊁21.70和18.55nm,随着银含量的增加,晶粒尺寸有所减小,7833环境工程学报第11卷图2㊀Ag /TiO 2-3%样品的SEM(a)和TEM(b)图谱Fig.2㊀SEM (a)and TEM (b)images of Ag /TiO 2-3%㊀表明Ag 的添加一定程度上抑制晶粒的生长[19]㊂2.2㊀SEM 和TEM 分析由图2可知,Ag /TiO 2-3%样品尺寸在0.2~1μm 左右,粉体有一定的团聚,粒子的粒径分布较均匀,样品的表面有比较细小的银颗粒,其尺寸约为20~50nm 之间,总体呈现 爆米花 状㊂图3为Ag /TiO 2-3%样品的EDS 能谱图,由图3可以进一步确定样品的元素组成为Ti㊁O㊁Ag,无其他元素,其中,Ag 来源于沉积在二氧化钛表面的金属银㊂这一结论一定程度上与XRD 分析中结晶度较高,无杂峰的结论相吻合,此外,由图3可知,样品Ag /TiO 2-3%中Ag 的含量很少,这可能导致XRD 测试结果中无Ag 明显的衍射峰,与文献[20]结果一致㊂2.3㊀比表面积与孔径分布分析图4为Ag /TiO 2-3%样品的N 2吸附-脱附等温线㊂如图4所示,在相对压力(P /P 0)0.5~0.9之间显示的N 2吸附-脱附等温线属于IV 型吸附作用等温线,表明有介孔的存在㊂可观察到一个H2型滞后图3㊀样品Ag /TiO 2-3%的EDS 图谱Fig.3㊀EDS pattern of Ag /TiO 2-3%㊀环,表明样品存在 墨水瓶状 孔结构[21]㊂图4中插图是根据BJH 公式计算得到的样品孔径分布图,可以观察到,Ag-TiO 2-3%样品主要的孔径分布范围是在3~7nm 之间,平均孔径为5.04nm,进一步表明介孔存在㊂N 2吸附-脱附测试结果显示,Ag /TiO 2-3%样品比表面积为132.975m 2㊃g -1,孔体积为0.1676cm 3㊃g -1㊂图4㊀Ag /TiO 2-3%样品的N 2吸附-脱附等温线Fig.4㊀Nitrogen adsorption-desorption isotherms and corre-sponding pore size distribution curves (inset)of Ag /TiO 2-3%㊀2.4㊀XPS 分析为了进一步确定样品表面的银元素的存在形态,对Ag /TiO 2-3%样品采用XPS 表征分析㊂图5为Ag /TiO 2-3%样品Ag 3d 的高分辨率XPS 图㊂图中显示Ag /TiO 2-3%样品表面存在银元素,且Ag 3d 3/2和Ag 3d 5/2处的峰分别对应于结合能368.1eV 和374.1eV,两者之差为6eV,表明采用光还原法及水热法制备的二氧化钛其表面的银以金属单质状态的形式存在[22]㊂2.5㊀UV-Vis 吸收光谱分析对Ag /TiO 2-0%和Ag /TiO 2-3%2种样品进行紫外-可见吸收光谱测试㊂如图2-6所示,与Ag /TiO 2-0%样品相比,Ag /TiO 2-3%样品的吸收带边发生红移,可能是由于Ag 与TiO 2之间的相互作用引起的[23]㊂此外,Ag /TiO 2-3%样品在可见光区也有较明显的光响应,这说明Ag 在二氧化钛表面沉积后,改变了光催化剂对光的响应度范围,这是因为Ag 的表8833第6期方继敏等:光还原法制备Ag /TiO 2催化剂及光催化性能面等离子体共振效应[20]㊂TiO 2是n 型半导体,其光催化反应的主要机制是在一定波长的光激发下产生光生电子和空穴,粒子表面空穴具有强氧化性,可以与吸附在半导体表面的H 2O 反应生成㊃OH,从而使催化剂表面的有机物降解,而导带电子则与吸附在催化剂表面的O 2结合形成的㊃O 2-也能降解有机物[24]㊂图5㊀Ag /TiO 2-3%样品Ag 3d 的高分辨率XPS 图Fig.5㊀High-resolution XPS spectra of the Ag 3d regions forthe Ag /TiO 2-3%㊀图6㊀Ag /TiO 2-0%和Ag /TiO 2-3%的紫外-可见吸收光谱Fig.6㊀UV-Vis absorption spectrum of Ag /TiO 2-0%and Ag /TiO 2-3%㊀2.6㊀可见光催化降解亚甲基蓝性能分析图7㊀Ag /TiO 2样品对亚甲基蓝的降解效果Fig.7㊀Degradation of MB of Ag /TiO 2samples ㊀图7揭示了不同载银量的TiO 2光催化剂在可见光下对15mg㊃L -1的亚甲基蓝溶液的光催化降解性能㊂结果显示,当光照时间为90min 时,Ag /TiO 2-0%㊁Ag /TiO 2-1.5%㊁Ag /TiO 2-3%和Ag /TiO 2-5%的4个样品对亚甲基蓝溶液的脱色率分别为:46.60㊁63.83㊁78.52和58.33%㊂相对于纯TiO 2,表面沉积银的TiO 2光催化剂对亚甲基蓝的光催化降解效率有不同程度的提高,其中银原子与钛原子摩尔比为3%的TiO 2粉末试样具有最好的光催化活性㊂这可能是因为TiO 2与表面沉积的Ag 形成的肖特基势垒,能够快速捕获并传递光照TiO 2所产生的光生电子,有效阻止电子与空穴复合,提高了光催化活性[25]㊂但随着载银量的进一步增加,材料的催化降解能力反而下降,这可能是因为TiO 2表面沉积过多的银,会形成过量的接触位点,导致Ag 捕获的电子先与空穴发生复合,从而降低了光催化活性[26]㊂3㊀结论以硫酸钛和硝酸银分别为钛源和银源,通过水热反应和光还原的方法,制备了不同载银量的Ag /TiO 2光催化剂㊂二氧化钛表面沉积的银是单质的形态,并且随着银含量的增加,晶粒尺寸有所减小,银的添加抑制晶粒的生长,但并不改变物相的成分㊂Ag /TiO 2-3%样品的比表面积最大,达到132.975m 2㊃g -1㊂对Ag /TiO 2-0%和Ag /TiO 2-3%样品进行UV-Vis 图谱表征,结果显示Ag 在二氧化钛表面沉积后,改变了光催化剂光的响应度,提高光催化活性㊂以亚甲基蓝为目标污染物,研究了不同载银量的Ag /TiO 2催化剂的光催化性能,其中,Ag /TiO 2-3%样品的光催化活性最好,其在可见光下照射90min 后的对亚甲基蓝溶液的脱色率达到78.52%㊂参考文献[1]陈秋强,谢宏琴,周文,等.铈掺杂纳米二氧化钛可见光光催化降解苯酚性能[J].化工进展,2012,31(5):1043-104698330933环境工程学报第11卷[2]PARAMASIVAM I,JHA H,LIU Ning,et al.A review of photocatalysis using self-organized TiO2nanotubes and other ordered oxide nanostructures[J].Small,2012,8(20):3073-3103[3]GUESH K,MAYORALÁ,MARQUEZ-LVAREZ C,et al.Enhanced photocatalytic activity of TiO2supported on zeolites tested in real wastewaters from the textile industry of Ethiopia[J].Microporous and Mesoporous 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《CeO2-ZnO-石墨烯复合材料制备及其光催化性能》
《CeO2-ZnO-石墨烯复合材料制备及其光催化性能》CeO2-ZnO-石墨烯复合材料制备及其光催化性能一、引言随着环境污染和能源短缺问题的日益严重，光催化技术作为一种新型的环保技术，已引起了广泛的关注。
其中，CeO2/ZnO 复合材料因具有较高的光催化活性和良好的稳定性，被广泛应用于废水处理、空气净化等领域。
而石墨烯作为一种具有优异导电性能和巨大比表面积的二维材料，其与CeO2/ZnO复合可进一步增强光催化性能。
本文将详细介绍CeO2/ZnO/石墨烯复合材料的制备过程及其光催化性能。
二、材料制备1. 原料准备本实验所需原料包括氧化铈（CeO2）、氧化锌（ZnO）、石墨烯、去离子水等。
其中，CeO2和ZnO均购买自国内知名厂商，石墨烯通过化学剥离法制备得到。
2. 制备方法采用共沉淀法与水热法相结合的方法制备CeO2/ZnO/石墨烯复合材料。
首先，将一定量的Ce(NO3)3和Zn(NO3)2溶于去离子水中，加入适量的石墨烯分散液，搅拌至完全溶解。
然后，加入沉淀剂，使Ce3+和Zn2+与沉淀剂发生共沉淀反应，形成CeO2/ZnO沉淀物。
接着，将得到的沉淀物与石墨烯分散液混合，在一定的温度和压力下进行水热反应，得到CeO2/ZnO/石墨烯复合材料。
三、性能表征1. 结构分析通过X射线衍射（XRD）对制备的CeO2/ZnO/石墨烯复合材料进行结构分析。
结果表明，复合材料中CeO2和ZnO的晶型良好，且与石墨烯成功复合。
2. 形貌分析利用扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对复合材料的形貌进行观察。
结果表明，复合材料中的CeO2和ZnO纳米颗粒均匀分布在石墨烯片层上，形成三维结构。
3. 光催化性能测试以甲基橙溶液为光催化目标物，通过模拟太阳光照射下的光催化实验来评价复合材料的光催化性能。
结果表明，在可见光照射下，CeO2/ZnO/石墨烯复合材料对甲基橙溶液的降解率明显高于纯CeO2和纯ZnO。
氧化石墨烯电极的制备与光催化应用
氧化石墨烯电极的制备与光催化应用一、引言近年来，随着全球环境问题的加剧，光催化技术备受关注。
氧化石墨烯（GO）作为一种新型光催化材料，具有较强的光吸收和光致发光作用，使其在光催化应用方面具有巨大的潜力。
本文将介绍氧化石墨烯电极的制备和光催化应用的最新研究进展。
二、氧化石墨烯的制备氧化石墨烯（GO）是碳纳米材料中的一种，它是碳原子间通过氧原子形成的氧化物。
其制备方法主要分为两种，一种是氧化石墨法，另一种是还原氧化石墨法。
1.氧化石墨法氧化石墨法是将天然石墨经过氧化剂的反应，在其表面上形成氧化物。
其主要步骤包括：先将天然石墨加入硝酸和硫酸的混合溶液中，使其发生氧化反应；然后在碱性溶液中洗涤几次，得到氧化石墨烯。
2.还原氧化石墨法还原氧化石墨法主要是将氧化石墨烯还原成石墨烯，并使其还原程度适当，得到具有优良电化学性能的材料。
其主要步骤为：将氧化石墨烯加入还原剂溶液中，并控制还原反应的温度和时间，得到还原程度为60%-80%的石墨烯材料。
三、氧化石墨烯电极的制备氧化石墨烯电极是将氧化石墨烯与导电材料混合后制成的一种电极材料。
其制备方法首先是制备氧化石墨烯，然后将氧化石墨烯与导电材料（如金属导体、碳纤维等）进行混合，再通过热压等工艺制成电极。
由于氧化石墨烯具有较高的比表面积和导电性能，因此可以大大提高电极的效能。
四、氧化石墨烯的光催化应用氧化石墨烯作为一种新兴的光催化材料，其应用前景广阔。
与传统光催化材料相比，氧化石墨烯具有以下优势：1.较高的吸光性能：氧化石墨烯本身具有较高的吸光性能，能够吸收可见光和紫外光。
2.良好的光致发光特性：当氧化石墨烯受到光照后，会产生光致发光作用，可以用来检测环境中的有害物质。
3.优良的导电性能：氧化石墨烯具有优良的导电性能，在光催化反应中可以起到很好的催化作用。
在光催化反应中，氧化石墨烯常常作为电极或者催化剂使用。
其光催化应用主要包括有机物降解、水分解制氢、人工光合成等。
其中，有机物降解是氧化石墨烯光催化的主要应用方向之一。
氧化还原法制备石墨烯的方法概述分析
毕业论文题目：氧化还原法制备石墨烯的方法概述学院：专业：毕业年限：学生姓名：学号：指导教师：目录摘要 (2)关键词 (2)Abstract (2)Key words (2)I前言 (3)Ⅱ氧化还原法制备石墨烯 (3)2.1氧化石墨（GO）的制备 (4)2.1.1Brodie法 (5)2.1.2Staudenmaier法 (6)2.1.3Hummers法 (6)2.2氧化石墨（GO）的还原 (6)2.2.1热还原法 (6)2.2.2溶剂热还原 (7)2.2.3光照还原. (7)2.2.4化学液相还原 (7)Ш展望 (9)参考文献 (10)致谢 (13)氧化还原法制备石墨烯的方法概述摘要：近年来 , 石墨烯以其独特的结构和优异的性能, 在化学、物理和材料学界引起了广泛的研究兴趣。
人们已经在石墨烯的制备方面取得了积极的进展, 为石墨烯的基础研究和应用开发提供了原料保障。
本文大量引用近年来最新参考文献 , 综述了用氧化还原法制备石墨烯，并对它的发展前景进行了展望！关键词：氧化石墨，石墨烯 , 氧化还原法The Summarize of oxidation-reduction method for grapheneShaoqing Ma , Zhongai Hu(Northwest normal university, chemical engineering college, lanzhou, 730070)Abstract :In recent years, graphene with its unique structure and the outstanding performance, caused wide interests in the chemical, physical and material fields. People have made positive progress in the preparation of graphene,and have provided raw material guarantee for graphene of basic research and application development. This paper largely applied the latest references in recent years , reviewed the legal system with oxidation-reduction method for graphene and presented the development prospects.Key words : graphite oxide, graphene, oxidation-reduction methodI前言Partoens 等[1]研究发现 , 当石墨层的层数少于 10 层时 , 就会表现出较普通三维石墨不同的电子结构。
基于溶胶—凝胶法的石墨烯复合材料合成与光催化分解
基于溶胶—凝胶法的石墨烯复合材料合成与光催化分解通过改性溶胶-凝胶法，制备出石墨烯光催化复合材料。
在实验方法与设计上，首先设计吸附-光催化活性实验，然后选出光催化活性最高的石墨烯复合材料，在气相光催化反应器中设计模拟环境，最后实施O3光催化降解实验。
最终的实验结果得出，本次提取使用的TiO2石墨烯复合光催化材料，它用于O3光催化降解中，在短时间内效率最高，显著优于其他类TiO2材料。
1 实验概括石墨烯作为一种单原子层的二维平面纳米材料，具有大比表面积，优异的电学和力学性能。
广泛应用于工业各生产领域，例如在太阳能电池生产、传感和催化等领域。
关于石墨烯复合材料的合成与光催化分解，在以往的实验研究中，大多使用的是TiO2光催化剂，其效果相对较好，且化学性质稳定，是该研究领域公认的催化材料之一。
不过，二氧化钛也存在一些问题，由于是宽带隙半导体材料，光生电子和空穴复合比较快，因此，它光催化活性也相对较低。
此外，还存在比表面积小的问题。
对此，本次实验设计，以自制氧化石墨烯、钛酸丁酯作为主要的原料，专门采用溶胶-凝胶法来制备TiO2-氧化石墨烯复合材料。
在气相光催化反应器模拟环境设计中，以活性艳红X-3B溶液作为模拟废水。
2 实验设计本次采用的溶解凝胶法，具体就是指用含高化学活性组分的化合物前驱体，在液相环境下将试剂原料均匀混合，借助水解、缩合等相应化学反应操作，使这些复合原料在溶液内慢慢形成稳定的透明溶胶体系。
本实验使用的试剂和仪器设备，包括钛酸丁酯、天然石墨、浓硫酸、高锰酸钾、30%过氧化氢、无水乙醇、盐酸。
实验过程中使用的水为自制的二次蒸馏水。
此外，选用的实验仪器有，JEM-2010型透射电镜、TU-1810型紫外可见分光光度计、85-1型恒温磁力搅拌器、80-2型离心沉淀机、SB25-12DT型的超声清洗器。
采用溶胶-凝胶法来制备氧化石墨，制备出不同C理论质量比的TiO2-Gn复合光催化试剂。
需要注意的是，将准备好的天然石墨与硝酸钠按照规定好的比例来配制，质量比为1：1，然后再100ml容量的浓硫酸中混合均匀，均匀后溶液的温度控制在10℃以内，让其反应30min。
不同酸度环境下RGOTiO2复合材料的原位合成及性能研究简介
不同酸度环境下RGO/TiO2复合材料的原位合成及性能研究简介利用TiCl3溶液和氧化石墨烯（GO）在不同的初始酸度条件下制得一系列还原氧化石墨烯（RGO）与纳米TiO2的复合物。
采用XRD、SEM对复合物的形貌和晶相结构进行表征；通过光催化测试和吸附测试研究不同制备条件对产物的吸附和光催化性能的影响。
为排除多变量对实验结果的影响，另进行对比实验排除其影响。
结果表明，该材料的光催化性能与吸附性能之间存在着正相关性，而反应初始酸度、Na+和OH-的加入均对产物的结晶性、复合物中TiO2的晶型以及复合物的吸附能力产生影响，从而对光催化性能产生了不同程度的影响。
关键词：RGO/TiO2复合材料，光催化，吸附，罗丹明B，原位合成1.1 研究背景1.1.1 光催化技术光催化技术是一种可将有毒、无法被生物所降解的有机物质降解为无毒的小分子物质（如CO2、H2O以及相应的无机离子）的技术，从而实现污染物的无害化处理[1]。
其基本原理是利用光照使光催化剂产生具有高氧化还原能力的电子-空穴对，这些电子-空穴对可与有机物所带的含氧基团反应，生成氧负离子自由基（·O-）和羟基自由基（·OH）等自由基，而这些自由基氧化性极强，通过一些列复杂反应使有机物分解为小分子[2]。
1.1.2 物理吸附物理吸附是通过吸附剂从气体或液体中吸附某些物质成分，达到净化和除污的功能。
通常吸附剂不和被吸附物质发生化学反应，而是通过范德华力使被吸附物质附着于吸附剂表面，因而比表面积是影响吸附性能的一个重要参数。
常用的吸附剂主要有：硅胶、氧化铝和活性炭等。
但是吸附剂虽然有相对成本较低、脱色快等优点，但是同样存在使用过程中难以重复利用，损失较多，除污率低、使用前需要复杂的预处理等缺点，不是处理有机污染物的最佳选择[2]。
1.1.3 罗丹明B罗丹明B(Rhodamine B)是一种具有粉红色的人工合成的碱性染料，属蒽醌染料类[1]。
石墨烯-TiO2复合材料的制备及其光催化性能研究概述
石墨烯/ TiO2复合材料的制备及其光催化性能研究概述石墨烯是一种新型的二维碳质材料，由于其特殊的性能，如：比表面积大，良好的导热性，室温电子迁移率高等，所以石墨烯及其复合材料在半导体，生物传感，能源储存，电容器和电池等领域有潜在的应用前景。
采用水热法制备了石墨烯/二氧化钛复合材料，通过控制反应条件制备了不同催化性能的样品。
通过XRD、SEM、Raman和UV-vis光谱仪等分析手段对样品进行了表征。
并测试了该催化剂在紫外光下对罗丹明B染料的催化性能，结果表明复合材料光催化性能和效率较单纯的二氧化钛均有所提高，当酸的浓度为0.25mol/L时，出现了金红石型和锐钛矿型混合晶型的复合催化剂，这种催化剂对染料的最终降解率高于其他类型催化剂。
1.1引言现代工业发展的脚步越来越快，与此同时也引起了许多关于生态和环境的问题。
环境污染已经成为阻碍社会经济发展的关键因素，解决各项环境问题迫在眉睫[1]。
光催化技术在环境治理领域具有重要的应用前景，在众多的催化剂中，二氧化钛是较为普遍使用的半导体光催化剂。
选用二氧化钛作为催化剂的优点主要有：（1）合适的半导体禁带宽度（3.0eV左右）；（2）光催化效率高。
导带和价带的电位具有很强的氧化—还原能力，可分解大部分的有机污染物；（3）化学稳定性好，具有很强的抗光腐蚀性；（4）价格便宜，无毒而且原料易得[2]。
但是普通未经处理的二氧化钛并没有理论期望的光催化效果，其中一个原因就是电子和空穴复合率高，实际发生催化反应的电子和空穴较少，本文通过石墨烯与二氧化钛复合，提高催化反应过程中电子传输速度，减少载流子复合，从而提高光催化效果。
1.2 基本理论1.2.1 光催化原理光催化效应是指，光催化剂在光的照射下，自身不发生变化，吸收光能后将其转化为化学能，从而促进化学反应的一种效应[3]。
光催化反应原理图如下：图1.1 光催化反应原理图当照射催化剂的光子能量高于其禁带宽度时，处于价带的电子吸收光子能量跃迁到导带，分别在价带和导带形成高活性的光生空穴和光生电子，即电子-空穴对。
二氧化钛_石墨烯复合材料的制备与性能研究
二氧化钛/石墨烯复合材料的制备与性能研究重庆大学硕士学位论文（学术学位）学生姓名：郭声春指导教师：方亮教授专业：材料物理与化学学科门类：工学重庆大学物理学院二O一五年四月Study on the Preparation and Performance of TiO2 / Graphene CompositesA Thesis Submitted to Chongqing UniversityinPartial Fulfillment of the Requirementfor theMaster’s Degree of EngineeringByGuo ShengchunSupervised by Prof. Fang LiangSpecialty: Material Physical and ChemistryCollege of Physics ofChongqing University, Chongqing, ChinaApril,2015摘要由于具有超疏水和光催化性能，二氧化钛在自清洁、防污及光催化降解有机染料领域具有广阔的应用前景。
但作为光催化材料，其存在着电子空穴复合率较高，利用太阳光波段短等不足。
石墨烯具有比表面积大、电子传输快、机械强度高等优点，因此，若将二氧化钛和石墨烯进行复合，可望获得更好的光催化性能。
为此，本论文在分别研究TiO2和石墨烯超疏水性能的基础上，开展了二氧化钛/石墨烯纳米复合材料制备与光催化性能的初步探索。
本论文采用水热法，通过改变生长液中氯化钠浓度，制备出不同形貌的TiO2纳米棒阵列，研究了饱和氯化钠溶液的浓度对阵列结构、形貌和超疏水性能的影响；采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)法，在相同参数不同衬底(石英、硅片、二氧化硅)及相同衬底(硅片)不同压强条件下分别制备了石墨烯纳米墙（GNWs）；研究了制备压强对GNWs结构、形貌和超疏水性能的影响；采用水热法合成了二氧化钛纳米颗粒包裹石墨烯的复合材料，研究了该材料在紫外光下降解甲基橙(MO)和亚甲基蓝(MB)的催化效率。
TiO2纳米结构、复合及其光催化性能研究共3篇
TiO2纳米结构、复合及其光催化性能研究共3篇TiO2纳米结构、复合及其光催化性能研究1TiO2纳米结构、复合及其光催化性能研究随着环境污染日益严重，光催化技术逐渐成为一种重要的治理手段。
其中，TiO2因其良好的光催化性能，在光催化领域中得到了广泛应用。
近年来，随着纳米技术的发展，研究人员开始尝试制备TiO2纳米结构及其复合材料，以提高其光催化性能。
本文将就TiO2纳米结构、复合及其光催化性能进行探讨。
TiO2是一种广泛应用于光催化领域的半导体材料。
其中，纳米级TiO2颗粒具有更高的比表面积和更好的光催化性能。
通过控制TiO2颗粒的形貌和尺寸，可以进一步提高其光催化性能。
目前，制备TiO2纳米颗粒的方法主要有溶胶-凝胶法、水热法、气-液界面法等。
其中，溶胶-凝胶法是最常用的制备方法之一。
通过将钛酸四丁酯、乙醇等原料混合后，进行溶胶-凝胶、干燥、煅烧等步骤，即可制备纳米级TiO2颗粒。
研究表明，通过控制煅烧温度和时间，可以控制TiO2颗粒的尺寸和形貌。
例如，较高温度和较长时间会导致颗粒尺寸增大，形貌由球形转变为椭球形或纺锤形等。
除了纳米颗粒外，掺杂和复合是另一种提高TiO2光催化性能的有效手段。
掺杂主要是通过将其他元素掺入TiO2晶格中，以改变其电子结构，提高光催化性能。
目前常用的掺杂元素包括银、氮、碳等。
复合则是将TiO2与其他材料复合，以提高其光催化稳定性和性能。
常用的复合材料包括金属氧化物、石墨烯、聚合物等。
对于掺杂TiO2，研究发现，掺杂银元素可以增加TiO2的光催化活性和稳定性。
由于银元素具有良好的表面等离子共振吸收效应，可促进TiO2的光吸收和电子传输。
同时，掺杂氮和碳元素可以缩小TiO2带隙，增强光吸收效果。
对于复合TiO2，研究发现，纳米级TiO2颗粒与金属氧化物复合，可以提高其光吸收和电子传输效果，从而提高光催化性能。
总体而言，制备TiO2纳米结构、掺杂和复合是提高TiO2光催化性能的有效手段。
一种石墨烯
专利名称：一种石墨烯‑纳米二氧化钛复合物光催化剂的制备方法
专利类型：发明专利
发明人：肖针,谢宇,薛丁乾,王世军,古运财,宋冬冬,贺晶
申请号：CN201710333122.6
申请日：20170512
公开号：CN107308929A
公开日：
20171103
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明是涉及一种石墨烯‑纳米二氧化钛复合物光催化剂的制备方法，以石墨粉、浓硫酸、三氯化钛、正己烷、正戊醇、十六烷基三甲基溴化铵为原料，通过水热法反应制得石墨烯‑纳米二氧化钛复合物光催化剂。
本发明合成简单，操作较方便，成本低，无污染；本发明制备的石墨烯‑纳米二氧化钛复合物具有优良的光催化性能，降解有机污染物的能力强，而且可以循坏利用，此外本催化剂还具有吸附的特性。
申请人：南昌航空大学
地址：330000 江西省南昌市丰和南大道696号
国籍：CN
代理机构：南昌新天下专利商标代理有限公司
代理人：金一娴
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二氧化钛∕石墨烯纳米复合材料及其制备方法和应用[发明专利]
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专利名称：二氧化钛⁄石墨烯纳米复合材料及其制备方法和应用专利类型：发明专利
发明人：成会明,李娜,李峰,刘岗,甄超
申请号：CN201010579607.1
申请日：20101208
公开号：CN102569761A
公开日：
20120711
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种二氧化钛/石墨烯复合材料及其制备方法与在能源和清洁环境领域应用。
石墨烯所占的比例为1～25wt％，其余为二氧化钛；其中，二氧化钛的形态是介孔结构或高能面占优，且二氧化钛都均匀分散在石墨烯表面。
采用钛源与石墨烯为初始原料，以水或有机溶剂为反应溶剂，通过水热合成或水解反应，得到具有介孔结构的二氧化钛或高能面占优的二氧化钛纳米片与石墨烯复合的纳米复合材料。
本发明能在水溶液体系中进行，且产物结晶度高。
该复合材料可应用于动力离子电池负极材料，具有较高充放电容量、优异大电流充放电、稳定循环性能，也具有非常好的光催化性能，可以用于有机污染物光降解和光解水制氢。
申请人：中国科学院金属研究所
地址：110016 辽宁省沈阳市沈河区文化路72号
国籍：CN
代理机构：沈阳科苑专利商标代理有限公司
代理人：张志伟
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CQDs-TiO2复合材料的制备及光催化降解抗生素
CQDs-TiO2复合材料的制备及光催化降解抗生素CQDs/TiO2复合材料的制备及光催化降解抗生素导语：抗生素的滥用和排放已经成为环境污染的重要因素之一。
新型的光催化材料被广泛应用于降解抗生素废水中的有机污染物，其中CQDs/TiO2复合材料是一种具有潜力的光催化材料。
本文将介绍CQDs/TiO2复合材料的制备方法，并探讨其在光催化降解抗生素顺势炬客的应用。
1. 引言抗生素的广泛使用对人类和环境都产生了很大的影响。
抗生素废水的排放会导致水体中抗生素残留的增加，从而导致细菌对抗生素产生耐药性。
因此，寻找一种有效的方法来去除抗生素废水中的有机污染物具有重要意义。
2. CQDs/TiO2复合材料的制备方法CQDs/TiO2复合材料的制备通常包括以下步骤：(1) 制备石墨烯量子点（CQDs）。
通过热解石墨烯化合物获得CQDs，石墨烯通常是有机物的碳源。
(2) 制备二氧化钛（TiO2）纳米材料。
一般采用溶胶-凝胶、水热法、热分解等方法制备TiO2纳米颗粒。
(3) 将CQDs和TiO2纳米颗粒进行复合。
通常采用浸渍法、共沉淀法等将CQDs引入到TiO2纳米颗粒中。
3. CQDs/TiO2复合材料的性能CQDs/TiO2复合材料具有以下性能：(1) 催化活性增强。
CQDs的引入可以有效提高TiO2光催化降解有机污染物的活性。
(2) 光吸收能力增强。
CQDs作为光吸收剂可以扩展TiO2的光响应范围，提高光催化的效果。
(3) 可见光催化活性。
CQDs的带隙较小，可以在可见光区域吸收光能，从而实现可见光催化降解。
4. CQDs/TiO2复合材料的光催化降解抗生素性能CQDs/TiO2复合材料在光催化降解抗生素方面具有明显的优势：(1) 高效降解。
CQDs/TiO2复合材料能够高效降解抗生素分子，减少水体中抗生素的残留。
(2) 宽波长范围。
CQDs/TiO2复合材料的光催化活性范围较宽，可以利用可见光有效降解抗生素。