氮摻雜石墨烯-二氧化鈦雜化材料的制備及其光催化降解染料.pdf

1、近些年來，隨著社會工業(yè)技術的快速發(fā)展，環(huán)境污染和能源匱乏問題逐漸成為人們關注的重點。太陽能具有可再生、清潔、廉價等優(yōu)點，因此，如何高效、快捷的利用太陽能資源，成為人們亟需解決的問題。半導體光催化降解技術就是利用太陽能資源將環(huán)境中的有機污染物轉化為對環(huán)境無害的物質，從而為我們提供一個綠色環(huán)保的生活空間。
　　 在半導體光催化劑中，二氧化鈦因其高效、無污染及價格低廉等優(yōu)點而被廣泛應用，但其作為光催化劑也存在一定的不足:1、TiO2帶

2、隙較寬(3.2eV)，只能吸收紫外光，對太陽能的利用率較低;2、光催化過程中產生的電子-空穴對容易復合，光生載流子的利用率較低。因此，只有對二氧化鈦進行改性，才能使其光催化性能更加優(yōu)異。
　　 本論文的主要目的是針對二氧化鈦在光催化方面的不足對其性能進行改性，以提高它的光催化活性。實驗中，采用水熱合成法制備氮摻雜石墨烯/二氧化鈦(NGT)光催化劑，并用改性后的雜化材料降解染料曙紅，測試其性能。利用石墨烯和氮元素對二氧化鈦進行改性

3、的原因是:石墨烯的電導率較高（15000cm2V-1s-1），能夠及時地將電子導出，從而降低了光生電子和空穴的復合幾率，且其比表面積很大，可以作為載體，很好的吸附光催化劑和染料分子;氮元素的摻雜可以將二氧化鈦的光吸收范圍拓寬至可見光區(qū)，進而提高其光譜響應范圍。
　　 采用XPS、TEM、UV-visDRS、XRD及TGA等對制備的光催化材料進行表征。XPS結果表明，成功地制得了氮摻雜石墨烯(NG)和NGT，其中NG中氮元素含量為