石墨烯/二氧化钛降解亚甲基蓝的研究

发布时间：2025-06-20 03:46

　　二氧化钛作为一种环保型光催化材料,以其稳定性好、无毒无害、无二次污染、污染物降解能力强等优点受到人们的广泛关注。但是二氧化钛是一种宽禁带材料,光谱吸收范围狭窄,光生电子-空穴复合率高,且纳米粒子容易团聚,制约了其在实际生产中的广泛应用。因此,如何提高二氧化钛的光催化性能以及拓展其光谱吸收范围成为研究热点。本论文以自制氧化石墨和钛酸丁酯为前驱物,采用一步水热法制备石墨烯/二氧化钛复合催化剂,并研究亚甲基蓝染料在光催化氧化的降解历程和动力学模型。研究内容如下:(1)采用改进Hummers制备氧化石墨,以自制氧化石墨和钛酸丁酯为前驱物制备不同石墨烯含量的复合催化剂。研究了掺杂量对复合催化剂的光催化活性影响,并利用SEM,TEM,XRD等对复合催化剂的结构和形貌进行表征。结果表明:复合催化剂中石墨烯含量为5%时,对亚甲基蓝的降解效果最好;在水热反应中,形成了粒径为25nm左右的锐钛矿型二氧化钛,分散性良好;复合催化剂可对可见光产生响应;在紫外灯下,亚甲基蓝经光催化反应60min后可被降解。(2)利用复合催化剂处理亚甲基蓝模拟染料废水,研究复合催化剂的回收利用率和最佳反应条件。结果表明:石墨烯/二...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1GＲ/TiO2和纯TiO2的XＲD图谱

图2GＲ的XＲD图谱

图2GＲ的XＲD图谱Fig．2XＲDpatternofGＲ2.1.2TEM表征由图3可以看出:2种催化剂形貌不同，纯TiO2的纳米颗粒团聚在一起，而复合催化剂的TiO2颗粒直径约为25nm，分散在薄纱状的GＲ材料上，纳米颗粒较少团聚，分散性良好。因此，引入GＲ后，可提高TiO2和....

图3TiO2和GＲ/TiO2的TEM图

图2GＲ的XＲD图谱Fig．2XＲDpatternofGＲ2.1.2TEM表征由图3可以看出:2种催化剂形貌不同，纯TiO2的纳米颗粒团聚在一起，而复合催化剂的TiO2颗粒直径约为25nm，分散在薄纱状的GＲ材料上，纳米颗粒较少团聚，分散性良好。因此，引入GＲ后，可提高TiO2和....

图4GO和GＲ/TiO2的FT-IＲ光谱

的吸收峰，1732cm－1为羧基中CO的伸缩振动，1620cm－1处为石墨骨架的CC的伸缩振动，1220cm－1处为由于石墨被氧化成GO而出现的C—O—C伸缩振动，1055cm－1处为C—OH的伸缩振动。图4中，535cm－1处出现的强吸收峰是Ti—O—Ti的伸缩振动，而且主要含....

本文编号：4051375