CQDs/TiO2的制备及光催化性能

作者:韩有奇; 倪佳馨; 黄晓琳; 李煜东; 姜贵全; 韩世岩*
来源:林产化学与工业, 2021, 41(05): 58-64.

摘要

以玉米秸秆为原料,采用磷酸活化法制备了活性炭,并以活性炭为碳源,水热法制备了碳量子点(CQDs),再与TiO2超声波复合制得复合光催化剂CQDs/TiO2。通过FT-IR、XPS、TEM、XRD和拉曼光谱对CQDs进行表征,确证了CQDs主要含C、O元素,并且以■、C—O和■的结合方式存在;CQDs主要是纳米球形粒子(平均粒径3.1 nm),由石墨化碳核和表面功能基团组成。CQDs的荧光性能分析表明:其最佳激发波长为315 nm,发射波长为435 nm,呈蓝色荧光。采用TEM和XPS确证了CQDs/TiO2光催化剂的成功制备,且CQDs与TiO2的复合是通过Ti—O—C连接。在紫外光(365 nm)、可见光(氙灯和太阳光)照射下,对比CQDs/TiO2和TiO2催化降解罗丹明B的性能,结果表明:在紫外光照下CQDs/TiO2比纯TiO2的催化能力低,而在模拟太阳光(氙灯)和室外太阳光照射下CQDs/TiO2的催化性能均优于纯TiO2,其中室外太阳光照射105 min时,降解率最高为99.51%,基本完全降解。