还原氧化石墨烯-TiO_2纳米管复合光催化剂的制备及其对CO_2的光催化还原性能.pdfVIP

化 工 环 保 2015年第35卷第2期 ENVIRONMENTALPROTECT10N 0FCHEMICALINDUSTRY ·199 · 还原氧化石墨烯一TiO2纳米管复合光催化剂的 制备及其对CO2的光催化还原性能 李 娜，张立新 ，黄云杰 ，张朝艳 ，王亚蕾，张 嘉 (中北大学 化工与环境学院，山西 太原 030051) [摘要] 以石墨粉和纳米TiO，为原料，采用水热法合成了还原氧化石墨烯 (RGO)一TiO，纳米管复合光催化剂。运 用XRD，TEM，FTIR和uv—VisDRS技术对该复合光催化剂进行了表征 ，并考察了其在模拟太阳光下催化还原 CO，的活性。表征结果显示 ：尺寸均一的TiO，纳米管均匀生长在RGO片层表面；RGO的引入拓宽了TiO，纳米管的 光响应范围。实验结果表明：TiO纳米管与适量RGO复合后，光催化还原CO的活性明显增强；在G0加入量 (水 热合成时G0质量占GO与TiO，总质量的百分比，GO质量以氧化石墨计)为5％、光催化剂加入量为1．5gL／的最佳 条件下，光催化剂的催化活性是复合前的4倍；RGO—TiO，纳米管复合光催化剂具有 良好的重复使用性能。 [关键词]石墨烯；二氧化钛纳米管；光催化剂 ；还原；二氧化碳 [中图分类号]0643．3 [文献标志码 ]A [文章编号]1006—1878(2015)02—0199—05 PreparationofReducedGrapheneOxide—TiO2NanotubePhotocatalystand ItsPhOtOcatalyticActivityonReductionofCO2 LiNa，ZhangLixin，HuangYunjie，ZhangChaoyan，WangYalei，ZhangJia (SchoolofChemicalandEnvironmentalEngineering，NorthUniversityofChina，TaiyuanShanxi030051，China) Abstract：Thereducedgrapheneoxide(RGO)·TiO2nanotubecompositephotocatalystwassynthesizedbyhydrothermal methodusinggraphitepowderandnanoTiO2asraw materials，andcharacterizedbyXRD ，TEM ，FTIR，andUV— VisDRS．ItsphotocatalyticactivityonreductionofCO2undersimulatedsunlightirradiationwasresearched．The characterizationresultsindicatethat：TheTiO2nanotubeswithsamesizeareuniformlyloadedonthesurfaceofRGO sheets；ThelightresponserangeofTiO2nanotubeiswidenedwiththeintroductionofRGO．Theexperimentalresults show that：ThephotocatalyticactivityofthecatalystisobviousenhancedafterthecompositionofTiO2nanotubewith rightamountofRGO；Undertheoptimum conditionsofGO dosage (theratioofGOmasstototalmassofGO and TiO2)5％andphotocatalystdosage1．5g／L，thephotocatalyticactivityis4timesashigherasthatbeforecomposition； TheRGO-TiO2nanotubecompositephotocatalystexhibitsexcellentr