二氧化鈦復(fù)合材料的制備及光催化性能研究.pdf

1、隨著環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，光催化技術(shù)作為處理水污染的新途徑已經(jīng)成為化學(xué)和材料科學(xué)的研究熱門。傳統(tǒng)光催化劑二氧化鈦只能被紫外光激發(fā)，太陽(yáng)能的利用率較低。鎢酸鉍和二氧化鈦兩種半導(dǎo)體復(fù)合，可以拓寬其光譜響應(yīng)范圍，制備出可見(jiàn)光響應(yīng)的光催化劑。β-環(huán)糊精內(nèi)腔疏水，可以包覆各種有機(jī)分子，將其修飾到鎢酸鉍/二氧化鈦光催化劑表面可以增加其對(duì)污染物的吸附作用。此外二氧化鈦催化效率受電子空穴復(fù)合的限制，而石墨烯高載流子傳輸速度可以有效地促進(jìn)二氧化鈦中電子和

2、空穴分離。石墨烯的高比表面積可以為表面反應(yīng)提供更多活性位點(diǎn)，有針對(duì)性地彌補(bǔ)二氧化鈦的缺陷，并且將二氧化鈦負(fù)載在三維石墨烯結(jié)構(gòu)上也更易于回收重復(fù)利用。本論文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　第一，通過(guò)水熱法制備鎢酸鉍/二氧化鈦復(fù)合光催化劑，系統(tǒng)研究不同比例的鎢酸鉍、二氧化鈦在模擬太陽(yáng)光下對(duì)亞甲基藍(lán)染料的光催化降解性能，發(fā)現(xiàn)當(dāng)二氧化鈦和鎢酸鉍物質(zhì)的量比為6:1時(shí)光催化性能最優(yōu)；在鎢酸鉍/二氧化鈦上修飾β-環(huán)糊精，制備鎢酸鉍/二氧化鈦/CM-β

3、-CD復(fù)合材料，發(fā)現(xiàn)修飾過(guò)β-環(huán)糊精的復(fù)合材料吸附性能大大增強(qiáng)。
　　第二，采用改進(jìn)的Hummers法制備了氧化石墨烯，通過(guò)靜電組裝的方式復(fù)合氧化石墨烯和二氧化鈦。將組裝好的復(fù)合材料負(fù)載在三聚氰胺泡沫上，通過(guò)煅燒方式對(duì)氧化石墨烯熱還原制備三維石墨烯/二氧化鈦復(fù)合材料。探索不同比例的三維石墨烯/二氧化鈦在紫外光下對(duì)亞甲基藍(lán)光催化降解性能，當(dāng)氧化石墨烯和二氧化鈦的質(zhì)量比為1:1.5時(shí)光催化性能最優(yōu)。此外三維石墨烯/二氧化鈦復(fù)合材料具有