一种微纳结构多功能复合材料及其制备方法

摘要

一种微纳结构多功能复合材料及其制备方法，属于光催化材料领域。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；将硝酸银溶液搅拌滴加到氧化石墨烯分散液中，得到混合前驱体溶液A；将氨水缓慢滴加到混合前驱体溶液A中，得到混合前驱体溶液B；搅拌后将配制好的磷酸氢二钠溶液缓慢滴加到混合前驱体溶液B中，得到混合前驱体C；然后将配置好的P25溶液缓慢滴加到混合前驱体C中，继续搅拌后，将反应所得到的产物离心分离、洗涤后真空干燥，得到所述复合材料。所制备出的氧化石墨烯/磷酸银/P25微纳结构多功能复合材料在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，同时对常见的各种细菌具有良好的抑制和杀灭效果。

主权项

一种微纳结构多功能复合材料的制备方法，所述微纳结构复合材料由氧化石墨烯、磷酸银以及P25三种材料复合而成，其中平均尺寸为20‑30nm的P25纳米颗粒沉积在粒径为200‑400nm的磷酸银立方体表面，磷酸银、P25颗粒均沉积在氧化石墨烯片层表面；所述微纳结构多功能复合材料在200‑800 nm的紫外可见光区都具有较好的吸收，吸光度超过0.4；所述复合材料对有机污染物具有很好的吸附效果，在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5 ppm的罗丹明B溶液2分钟降解率超过80%，8分钟后对罗丹明B的降解率接近100%；对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、短小芽孢杆菌以及绿脓杆菌具有广谱的抑制和杀灭效果，抑菌圈直径都在10‑20 mm之间，最小抑菌浓度都不超过200 ppm, 最小杀菌浓度都不超过400 ppm，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得到氧化石墨烯分散液；   (2) 将硝酸银溶解到去离子水中，得到硝酸银溶液；在磁力搅拌器搅拌的条件下将硝酸银溶液加入到上述氧化石墨烯分散液中，缓慢搅拌均匀，得到混合前驱体溶液A；  （3）将氨水缓慢滴加到混合前驱体溶液A中，继续缓慢搅拌均匀，得到混合前驱体溶液B，混合前驱体溶液B中硝酸银溶液的浓度为0.48 wt%，氧化石墨烯的浓度为0.01‑0.15 wt%，氨水的浓度为0.056 mol/L；  （4）将磷酸氢二钠溶于去离子水中，得到浓度为0.15 mol/L的磷酸氢二钠溶液；  （5）在磁力搅拌条件下，将步骤(4)制备的磷酸氢二钠溶液逐滴缓慢加入步骤(3)所制备的混合前驱体溶液B中，直至反应体系中出现棕黄色浑浊停止滴加，继续缓慢搅拌，得到棕黄色体系C；  （6）将P25溶于去离子水中超声分散，得到浓度为0.1‑0.3 wt%的P25分散液；在磁力搅拌器搅拌的条件下缓慢滴加到上述棕黄色体系C中；滴加完毕后得到的混合溶液中P25与氧化石墨烯的质量比为0.15‑4.5：1，混合溶液继续搅拌30‑60 min，所得产物抽滤后用无水乙醇和去离子水反复洗涤多次后真空干燥。