石墨烯/纳米TiO₂复合材料的制备及其光催化性能

周琪¹，钟永辉^1,2，陈星³，王岩^1,2，刘平⁴，吴玉程^1,2

1. 合肥工业大学材料科学与工程学院2. 安徽省先进功能材料与器件重点实验室3. 中国科学院 合肥物质科学研究院,纳米材料与环境检测实验室4. 中国科学院合肥物质科学研究院纳米材料与环境检测实验室

摘 要：以氧化石墨烯（GO）和钛酸四丁酯（Ti（OBu）4）作为初始反应物,采用乙醇溶剂热法合成了石墨烯/纳米TiO2复合材料,并利用XRD、FE-SEM、TEM、RAMAN和XPS等手段对石墨烯/纳米TiO2复合材料的晶体结构、形貌及元素形态等性质进行了表征,同时将复合材料应用于光催化降解甲基橙溶液,进行光催化性能评价。结果表明:Ti（OBu）4在乙醇溶剂中通过化学静电引力吸附到GO表面,经过溶剂热反应,GO被还原成石墨烯的同时,石墨烯的表面负载生长锐钛矿TiO2颗粒。随着溶剂热反应时间的延长,GO表面的活性基团减少,还原更加彻底,同时TiO2晶粒有一定的增大趋势;与纯TiO2相比,石墨烯/纳米TiO2复合材料光催化活性明显提高,石墨烯含量对复合材料的光催化活性有直接的影响。

关键词：TiO2;石墨烯;溶剂热法;复合材料;光催化;