TiO2-石墨烯的光催化降解農(nóng)藥研究和氨基功能化石墨烯在溶劑中的光譜行為研究.pdf

1、光催化是近年來人們研究的熱點，而二氧化鈦作為最經(jīng)典的半導(dǎo)體材料，卻只能吸收太陽光中的紫外光，從而限制了其光催化活性。石墨烯的獨特的性質(zhì)使得石墨烯基二氧化鈦復(fù)合材料能夠?qū)雽?dǎo)體二氧化鈦的吸收波長從紫外部分擴展到可見光區(qū)。但是石墨烯基二氧化鈦在農(nóng)藥殘留方面的吸附-光催化降解卻少有報道。
　　本文分別用兩種方法合成了二氧化鈦-石墨烯復(fù)合材料，第一種方法是先合成二氧化鈦，再通過二氧化鈦和氧化石墨烯反應(yīng)兩步反應(yīng)得到，反應(yīng)運用X-射線粉末衍射

2、(XRD)、X-射線光電子能譜(XPS)和傅里葉-紅外(FT-IR)等表征手段對復(fù)合材料進行了表征，并以甲草胺、環(huán)丙津和敵草隆為目標物研究了這種二氧化鈦-石墨烯復(fù)合材料的在模擬太陽光照射下的光催化降解能力。此外還以敵草隆為目標物，分析復(fù)合材料對敵草隆的降解機理。第二種方法通過四氯化鈦溶液和氧化石墨烯一步水熱法制備，以五種酰胺類除草劑和七種有機磷殺蟲劑為目標物研究了一步合成的二氧化鈦-石墨烯復(fù)合材料在模擬太陽光照射下的吸附和光催化降解活性

3、。另外本文還制備了三種氨基功能化石墨烯（甲胺-石墨烯、丁胺-石墨烯、辛胺-石墨烯），利用熒光發(fā)射和紫外可見吸收光譜研究了三種氨基功能化石墨烯在十一種溶劑中的紫外吸收和熒光發(fā)射波長。
　　實驗結(jié)果表明
　　1、第一種由兩步反應(yīng)得到的二氧化鈦-石墨烯復(fù)合材料，在優(yōu)化的條件下能夠很好的光催化降解甲草胺、環(huán)丙津和敵草隆。200毫升水溶液體系中，光照5h后，甲草胺和環(huán)丙津的降解率分別能達到99.4％和100％，敵草隆的降解率也能達到7

4、8％以上。以降解敵草隆為例，其降解效果比純TiO2和德固賽二氧化鈦(P25)都高，是二氧化鈦的3.7倍，是德固賽二氧化鈦的2.3倍;當(dāng)石墨烯質(zhì)量比為2wt％時，催化效果最好。說明石墨烯的引入有利于光催化降解作用。
　　2、在優(yōu)化的條件下，一步水熱法合成的二氧化鈦-石墨烯復(fù)合材料對五種酰胺類除草劑和七種有機磷類殺蟲劑有一定的催化降解作用。通過比較研究證明，利用兩步反應(yīng)合成的二氧化鈦-石墨烯復(fù)合材料對甲草胺和滅線磷具有更好的催化降解作