水热法原位合成磁性BiFeO3鄄石墨烯杂化材料及其光催化性能.pdfVIP

第33卷摇 第3期 新摇 型摇 炭摇 材摇 料 Vol.33摇 No.3 摇 2018年6月 NEW CARBON MATERIALS Jun. 2018 摇 文章编号:摇 1007鄄8827(2018)03鄄0221鄄08 水热法原位合成磁性BiFeO 鄄石墨烯 3 杂化材料及其光催化性能 1 2 3 1 4 甘摇 露 ,摇 徐立杰 ,摇 钱摇 堃 ,摇 王亚东 ,摇 江富远 (1. 南京林业大学 材料科学与工程学院,江苏 南京 210037; 2. 南京林业大学 生物与环境学院,江苏 南京 210037; 3. 中国轻工业清洁生产中心,北京 100012; 4. 北京云之清水生物科技有限公司,北京 100060) 摘摇 要:摇 采用水热法在石墨烯表面原位合成了石墨烯含量不同的铁酸铋/ 石墨烯(BiFeO 鄄石墨烯)杂化材料。 采用X光射 3 线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)等研究杂化材料的结构,紫外漫反射光谱(DRS)和荧光光谱 (PL spectra)分析其光反应性。 在卤钨灯光照条件下测试杂化材料催化降解亚甲基蓝(MB)和罗丹明B(RhB)染料的性能。 结果表明,通过水热原位合成法,石墨烯均匀地穿插在BiFeO 颗粒中并形成大小均一的球状结构。 BiFeO 鄄石墨烯杂化材料 3 3 在可见光范围(400~800 nm)的吸收强度明显增加,禁带能隙明显降低。 BiFeO 鄄石墨烯杂化材料光催化降解有机污染物的 3 速度较纯BiFeO 显著提高,其中石墨烯质量含量为3%的杂化材料具有最高的降解速度,其光催化降解MB和RhB 的速率常 3 数为0.083和0.10,均为纯BiFeO 降解染料速率的10倍以上,原因在于石墨烯有效地抑制并延后了激发电子和空穴的再结 3 合。 由于BiFeO 具有铁磁性,BiFeO 鄄石墨烯杂化材料可以用磁铁回收循环使用,且材料5 次循环使用后染料降解效率仍可 3 3 达到近100%。 关键词:摇 光催化;石墨烯;铁酸铋;原位合成;磁性杂化材料;水热法 中图分类号:摇 O643 文献标识码:摇 A 收稿日期:2018鄄02鄄01 ;摇 修回日期:2018鄄06鄄10 基金项目:江苏省自然科学基金项目(B;南京林业大学