纺织学报 ›› 2018, Vol. 39 ›› Issue (12): 78-83.doi: 10.13475/j.fzxb.20171203706

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二氧化钛/还原氧化石墨烯复合材料的制备及其光催化降解脱色性能

    

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  • 收稿日期:2017-12-20 修回日期:2018-09-14 出版日期:2018-12-15 发布日期:2018-12-17
  • 基金资助:

     

Preparation and photocatalytic degradation decoloring of TiO2 / reduced graphene oxide composites

  • Received:2017-12-20 Revised:2018-09-14 Online:2018-12-15 Published:2018-12-17

摘要:

为比较二氧化钛/ 还原氧化石墨烯(TiO2 / rGO)复合材料和TiO2 的光催化降解脱色性能,以钛酸丁酯为前驱体,采用水热法制备了不同晶型的TiO2 和TiO2 / rGO 复合材料,借助紫外漫反射吸收光谱仪、傅里叶红外光谱仪、拉曼光谱仪、X 射线衍射仪和扫描电子显微镜等对TiO2 及其复合材料进行表征。分析混晶TiO2 和混晶TiO2 / rGO复合材料对活性红3BS 染料废水的降解脱色效果。结果表明:在150 ℃水热12 h,再经过650 ℃煅烧4 h 后,可制得锐钛矿型和金红石型同时存在的混晶TiO2 体系;在碱性条件下,于140 ℃水热72 h,不经过煅烧可制得较为纯净的板钛矿型TiO2;锐钛矿型和金红石型混晶结构TiO2 体系对染料有一定的降解脱色效果,混晶TiO2 / rGO 复合材料降解染料120 min 后,降解脱色率高达99%。

关键词: 混晶TiO2, 还原氧化石墨烯, 复合材料, 光催化, 染料降解脱色

Abstract:

In order to compare the photocatalytic degradation decoloring performance of TiO2 / reduced graphene oxide (rGO) composites and TiO2, TiO2 of different crystal forms and TiO2 / rGO composites were prepared by the hydrothermal method using tetrabutyl titanate as a precursor. TiO2 and TiO2 / rGO composites were characterized by ultraviolet diffuser, Fourier transform infrared spectroscopy, Raman spectrography, X-ray diffractometer, scanning electron microscope and so on. The degradation decoloring effect of Reactive Red 3BS dye by mixed crystal TiO2 and mixed crystal TiO2 / rGO composites were analyzed. The results show that mixed crystal TiO2 with coexisting anatase and rutile can be prepared under of hydrothermal reaction at 150 ℃ for 12 h and calcination at 650 ℃ for 4 h. Under alkaline conditions, pure brookite TiO2 can be prepared under hydrothermal reaction at 140 ℃ for 72 h without calcination. Mixed crystal TiO2 with coexisting anatase and rutile has certain degradation decoloring effect on Reactive Red 3BS dye. The degradation decoloring rate of mixed crystal TiO2 / rGO composites is up to 99% after 120 min.

Key words: mixed crystal TiO2, reduced graphene oxide, composite, photocatalysis, dye degradation decoloring

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