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摘要
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。
