RGO改性TiO2介孔薄膜的制備及光催化性能研究.pdf

1、眾多行業(yè)廢水中含有諸如Ag+等具有回收價(jià)值的金屬離子和 Ni2+等具有毒性的金屬離子，同時(shí)還包括對(duì)人類及生態(tài)系統(tǒng)具有極大危害的有機(jī)污染物。半導(dǎo)體光催化技術(shù)由于易操作、能耗低、高效等優(yōu)點(diǎn)已被視為污水處理最具前景的方法之一。其TiO2光催化材料具有性能穩(wěn)定、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，但因其能帶寬度為 Eg=3.2eV，無法有效利用可見光，同時(shí)光生電子（e-）-空穴（h+）對(duì)易復(fù)合，使催化效果較差；同時(shí)粉體TiO2不易進(jìn)行回收利用，限制了其工業(yè)化推廣。

2、將TiO2與電子遷移率高、比表面積大的石墨烯復(fù)合制備成介孔薄膜光催化劑可以有效克服上述缺點(diǎn)，因此本實(shí)驗(yàn)采用浸漬-提拉法制備不同量還原氧化石墨烯(RGO）改性TiO2介孔薄膜，并研究其在不同金屬離子-有機(jī)物體系（Ag+-MO、Ni2+-SDBS）下的光催化性能。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴檸檬酸作為鈦酸四丁酯水解抑制劑的同時(shí)可通過絡(luò)合作用獲得通過化學(xué)鍵結(jié)合的介孔R(shí)GO-TiO2薄膜；RGO的引入可有效轉(zhuǎn)移光生電子，從而抑制 e--h

3、+對(duì)的復(fù)合，延長光生載流子的壽命，提高光催化效率，同時(shí)使得光催化劑的光響應(yīng)范圍擴(kuò)展至可見光區(qū)；⑵初始濃度20mg/L， pH≈7的Ag+溶液中，10片1.0wt%RGO-TiO2薄膜80min時(shí)對(duì)Ag+還原率大于93%且此反應(yīng)符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型；將還原 Ag+后的1.0wt%RGO-TiO2薄膜用于對(duì) MO光催化降解，其效果優(yōu)于未載銀薄膜；⑶8片1.0wt%RGO-TiO2薄膜120min時(shí)對(duì)MO降解率可達(dá)93%，再將該薄膜循環(huán)利用4次