發(fā)布時間：2020-12-11 06:06

　　開發(fā)和利用太陽能來解決環(huán)境污染與能源危機問題,已經(jīng)成為當今世界所面臨的重要課題。半導體光催化技術作為一種新興的綠色技術,在解決環(huán)境問題方面,不僅能夠克服傳統(tǒng)方法的諸多缺點,還能有效地促進太陽能的利用。然而,目前半導體光催化技術的發(fā)展面臨諸多難題,主要有:第一,TiO₂等傳統(tǒng)的半導體材料只能被紫外光驅(qū)動,對太陽能的利用率低;第二,光催化反應過程中光生電子和空穴的快速復合,光量子效率低;第三,半導體光催化劑難回收再利用,易造成二次污染。因此,研究開發(fā)具有可見光響應,且穩(wěn)定高效、易回收的光催化材料是光催化技術實現(xiàn)廣泛應用的關鍵。基于以上問題,本研究利用溶膠凝膠法、水熱法等方法制備催化活性高穩(wěn)定性好的石墨烯/二氧化鈦型復合光催化劑。主要的研究內(nèi)容和成果如下:1.采用“一鍋”水熱法成功制備出石墨烯/二氧化鈦（RGO-TiO₂）和石墨烯/二氧化鈦/硫化鎘（RGO-TiO₂-CdS）納米復合材料光催化劑,并考察了所得到樣品的形貌、晶相、光吸收性能以及光催化活性等。其中,RGO-TiO₂由柔性薄片（RGO）和直徑為... 

【文章來源】：東華大學上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

石墨烯卷曲成零維的富勒烯、一維的碳納米管，堆疊成三維的石墨材料9Fig.1.1Graphenewerewrappedupinto0Dfullerene,rolledinto1Dnanotubesorstackedinto3Dgraphite9.

碩士學位論文 石墨烯/二氧化鈦納米復合材料的制備及其可見光降解有機污染長方法，它是一種借助氣相化學反應，將一種或幾種含有構(gòu)成薄膜、單質(zhì)氣體通入放置有基材的反應室，沉積在基體表面上形成固態(tài)藝技術。目前，該方法廣泛應用于石墨烯的制備，該方法能夠得到烯，其制備過程如圖 1.2 所示28。實際上就是將平面基底鎳金屬薄中，通入高溫可分解的前驅(qū)體氣體，然后再經(jīng)高溫退火使碳原子在積，最后用化學腐蝕法將基底層除去，從而可以得到獨立的石墨29以鎳為襯底，在甲烷，氫氣和氬氣的高溫混合氣體中，沉積歷分鐘，成功制備出了單層和少層的石墨烯片，除此之外還能夠?qū)⑵?SiO2/Si 襯底上。Zhu 等30人采用改良的制備方法，在沒有催化劑學氣相沉積法在不同種類的襯底上制備出平均厚度 1 nm，單層厚度石墨烯薄膜。此外，過渡金屬 Fe、Cu、Co、It、Pt 等都可作為基法制備石墨烯�；瘜W氣相沉積法制備的石墨烯品質(zhì)高，可控性強，制備過程相對復雜，設備昂貴，且制備的石墨烯的形貌和性能受到大，因此實現(xiàn)工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)仍然是一個極大的挑戰(zhàn)。

圖 1.3 還原氧化石墨烯制備化學轉(zhuǎn)化石墨烯31 1.3 Preparation of chemically converted graphene by reduction of graphene oxide315 石墨插層法墨插層法一般是在天然石墨層與層之間插入一些非碳質(zhì)的離子、原子、子團等形成的一種新的層狀化合物，主要的幾種石墨插層法如圖 1.4 所然而，該方法所制備出的石墨片層一般會存在片層比較厚，最小只能達米，可控性較差，所加入的物質(zhì)很難去除等問題，導致石墨片實際應用制。因此，該方法也難以大規(guī)模應用于工業(yè)生產(chǎn)。


本文編號：2910029