一种碘掺杂二氧化钛-石墨烯复合光催化剂的制备方法

摘要

本发明公开了一种碘掺杂二氧化钛-石墨烯复合光催化剂的制备方法，该方法将TiCl4与GO水溶液混合，通过水热还原制备出TiO2/G，然后用55%HI热处理将碘掺杂到TiO2/G中，制备出在可见光下具有高催化活性的复合光催化剂I/TiO2/G。本发明引入杂质元素碘，在晶格中引入新电荷，形成新的掺杂能级，使得能量较小的光子能激发到掺杂能级上捕获光生电子或空穴，促进电子和空穴的分离，最终提高了光催化活性。本发明所得材料不仅大大提高了TiO2/G在可见光下的光催化活性，拓展了TiO2在可见光区域的光谱响应范围，更在一定程度上提高了TiO2/G在紫外光下的光催化活性。

主权项

一种碘掺杂二氧化钛‑石墨烯复合光催化剂的制备方法，其特征在于：将TiCl4与GO水溶液混合，通过水热还原制备出TiO2/G，然后用55%HI热处理将碘掺杂到TiO2/G中，制备出在可见光下具有高催化活性的复合光催化剂I/TiO2/G，具体包括以下步骤：（1）二氧化钛‑石墨烯复合光催化剂的制备用石墨粉按照Hummers方法制得氧化石墨烯，然后将氧化石墨烯超声分散于去离子水中，在6000rpm条件下离心5min，转移至冰箱5℃冷藏1h，得到棕黄色冰溶液；然后将TiCl4滴加到所述棕黄色冰溶液中，室温下搅拌进行水解，得到淡黄色溶胶；将该淡黄色溶胶转移至带有聚四氟乙烯的高压反应釜中在100 ℃条件下，水热反应24h，自然冷却至室温后，取出反应物，离心，洗涤，60℃真空干燥得到灰色粉末即二氧化钛‑石墨烯复合光催化剂；其中，氧化石墨烯与去离子水物质的量之比为1:2000；TiCl4与得氧化石墨烯物质的量之比为23:1（2）氢碘酸的热处理在步骤（1）得到的灰色粉末中滴加55% HI，在100 ℃油浴条件下搅拌2h得到一种红色溶液，自然冷却至室温后，离心、洗涤、60℃真空干燥，得到黑色粉末即所述的碘掺杂二氧化钛‑石墨烯复合光催化剂；其中，灰色粉末与 55%HI物质的量之比为1:6。