一种复合型可见光催化剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种复合型可见光催化剂及其制备方法，所述催化剂的成分为卟啉敏化的二氧化钛纳米线/还原氧化石墨烯复合材料；二氧化钛纳米线直径为100~150nm，长度为1~1.5um。所述制备方法首先是制备二氧化钛纳米线和还原氧化石墨烯，然后用电泳沉积法将还原氧化石墨烯沉积在二氧化钛纳米线上，最后用卟啉敏化二氧化钛/还原氧化石墨烯复合材料，得到复合型光催化剂。该复合型光催化剂有稳定性较高，催化效率高之特点，对亚甲基蓝等有机污染物有明显的降解作用。

主权项

一种复合型可见光催化剂的制备方法，所述复合型可见光催化剂的成分为卟啉敏化的二氧化钛纳米线/还原氧化石墨烯复合材料；二氧化钛纳米线直径为100~150 nm，长度为1~1.5 um；其特征在于，包括以下步骤：（1）钛基二氧化钛纳米线基体的制备：采用水热合成法制备二氧化钛纳米线，具体为：（1.1）用丙酮和无水乙醇依次超声清洗钛片15 min；去离子水冲洗干净后，钛片转移至80℃烘箱干燥10min后备用；（1.2）将步骤（1.1）干燥的钛片转移至含有浓度为1.0 mol/L的NaOH的高压反应釜内，反应釜密封后置于240℃烘箱中，反应8h后用去离子水冲洗反应后的钛片至中性，得到钛基二氧化钛纳米线；（2）二氧化钛/还原氧化石墨烯复合型可见光催化剂的制备：以浓度为2 mg/mL的还原氧化石墨烯纳米片悬浮液作为沉积液，步骤（1）制备得到的钛基二氧化钛纳米线作工作电极，铂片电极作对电极，进行电泳沉积，在钛片上沉积还原氧化石墨烯纳米片修饰的钛基二氧化钛纳米线材料；所述沉积液的pH为7.00～8.50，沉积温度为20~30℃，沉积电流为3～15 mA，沉积电压为10.0 V，沉积时间为20 min；（3）卟啉敏化的二氧化钛纳米线/还原氧化石墨烯复合材料的制备：用刀片刮下钛片上的二氧化钛纳米线/还原氧化石墨烯复合材料，溶解于二甲基甲酰胺中，再加入四(4‑羧基苯基)卟啉，二氧化钛纳米线/还原氧化石墨烯复合材料在溶液中的质量百分数为0.5%，四(4‑羧基苯基)卟啉在溶液中的质量百分数为0.05%；加热回流5 h后离心分离，并用二甲基甲酰胺洗涤3次，最后用去离子水洗涤5次，转移至80℃烘箱干燥10min，得到卟啉敏化的二氧化钛纳米线/还原氧化石墨烯复合材料。