一种微纳结构石墨烯基复合可见光催化材料及其制备方法

摘要

本发明涉及光催化技术领域，特指一种微纳结构石墨烯基复合可见光催化材料及其制备方法。步骤如下：将氧化石墨烯溶于水中，超声处理得到氧化石墨烯分散液；将硝酸银和氧化锌超声分散于去离子水中得到混合溶液，在搅拌的条件下逐滴将其加入氧化石墨烯分散液中，得到混合前驱体；将配置好的磷酸盐溶液缓慢滴加到上述氧化石墨烯、硝酸银和氧化锌的混合前驱体中继续搅拌，将反应所得到的灰绿色产物转入水热反应釜中，一定温度下水热反应，冷却至室温后离心后，分别用去离子水和无水乙醇洗涤后真空干燥得到所述复合材料。本发明制备工艺简单、所需原料充足和产物性能优越，在可见光激发下作用下对有机染料罗丹明B表现出较强的降解活性。

主权项

一种微纳结构石墨烯基复合可见光催化材料的制备方法，所述复合可见光催化材料由氧化锌、磷酸银以及石墨烯三种材料复合而成；该复合可见光催化材料在200‑800 nm的紫外可见光区都具有较好的吸收，吸光度超过0.8；所述复合可见光催化材料在200‑800 nm的紫外可见光激发下对有机染料罗丹明B具有高效的光催化降解效果：对25 mg/L 的罗丹明B溶液30分钟降解率超过80%，40分钟降解率达到100%，其特征在于包括如下步骤：(1) 将氧化石墨烯溶于去离子水中超声分散，得到浓度为0.02‑0.2 wt%的氧化石墨烯分散液；(2) 将硝酸银与氧化锌溶解到去离子水中，超声处理后得到硝酸银和氧化锌的混合前驱体溶液A，混合前驱体溶液A中硝酸银的浓度为0.09 mol/L，氧化锌的浓度为0.2‑0.8 wt%；将混合前驱体溶液A在磁力搅拌条件下滴加到上述氧化石墨烯分散液中，混合前驱体溶液A与氧化石墨烯分散液的体积比为1：1，混合溶液在室温下继续搅拌6‑12h，得到混合前驱体溶液B；(3) 将磷酸盐溶于去离子水中，得到浓度为0.15 mol/L的磷酸盐溶液；(4) 在磁力搅拌的条件下将步骤(3)制备的磷酸盐溶液逐滴缓慢加入步骤(2)制备的混合前驱体溶液B中，磷酸盐溶液与混合前驱体溶液B的体积比为1：5，直至反应体系中出现灰绿色浑浊，混合溶液继续搅拌30 ‑60min后转移到聚四氟乙烯内胆中，并将内胆密封到不锈钢水热反应釜中，160‑200°C条件下反应20‑30 h，反应结束后反应釜自然冷却至室温，所得到的产物离心分离后用去离子水和无水乙醇分别洗涤后真空干燥。