低温制备具有高可见光活性的氧化石墨烯/二氧化钛复合材料的工艺

摘要

本发明公开了一种低温制备具有高可见光活性的氧化石墨烯/二氧化钛复合材料的工艺，其目的在于解决纳米二氧化钛光催化氧化技术工业化应用过程中可见光利用率低和易失活的问题。本发明利用氧化石墨烯含氧基团随氧化程度不同的化学掺杂差异性和氧化程度对氧化石墨烯禁带宽度的可调性，在低温制备氧化石墨烯/二氧化钛复合材料。本发明整个合成过程工艺简单，操作方便，成本低廉，对环境友好；制备的氧化石墨烯/二氧化钛复合材料具有高的可见光催化降解活性，降解有机污染物能力远高于目前市售的光催化剂。

主权项

一种低温制备具有高可见光活性的氧化石墨烯/二氧化钛复合材料的工艺，其特征在于，包括如下步骤：（1）按钛的前驱体与氧化石墨的质量比为1:0.01~0.25、钛的前驱体与去离子水的体积比为1:1~15、钛的前驱体与醇的体积比为1:0.1~2，分别称/量取钛的前驱体、氧化石墨、去离子水和醇；（2）将步骤（1）中称取的氧化石墨分散于步骤（1）中量取的去离子水中，超声剥离处理30~60 min，得到氧化石墨烯水分散液；（3）向氧化石墨烯水分散液中滴加酸，调节其pH值至1~4，得到溶液A； （4）将步骤（1）中称取的钛的前驱体溶解于步骤（1）中量取的醇中，搅拌均匀得到溶液B； （5）在搅拌状态下，将溶液B以0.5~3 mL/min的速度全部滴加至溶液A中，之后对混合溶液进行加热，使其在40~100 °C下反应24~72 h，最后得到氧化石墨烯/二氧化钛溶液；（6）将步骤（5）中得到的氧化石墨烯/二氧化钛溶液进行离心洗涤，离心洗涤完毕后倒掉上清液，并将沉淀物于25~60 °C的真空环境中干燥6~48 h，最后将干燥后的产物研磨即得到了氧化石墨烯/二氧化钛复合材料。