石墨烯基材料在光催化降解污染物中具有很明顯的活性特征
石墨烯是一種新型的碳納米材料,是一種具有優異電學、光學和機械性能的c,將石墨烯與tio2復合可顯著提高復合材料的光催化性能。復合材料結合了優異的可見光響應能力和優異的光生電子的傳遞性能,實現了有機物在可見光下的高效選擇性轉化,通過增加復合材料的比表面積、促進光生電子的遷移、延長復合材料載流子的壽命,從而進一步提高了光催化有機物的轉化效率。
特點
1、*的吸附性能。石墨烯具有較大的比表面積,因而可稱為性能更為優異催化劑載體材料。實驗證實:石墨烯基材料的吸附性能是活性炭的十數倍。
2、*的導電能力。石墨烯具有更為優異的導電性能、力學性能、導熱性能。
在光電轉換和光催化污染物降解過程中,促進半導體光生電子-空穴分離是石墨烯與tio2間主要的協同作用。
3、石墨烯復合tio2拓展了禁帶寬度,增強了對可見光的利用率。銳鈦礦型tio2的禁帶寬度為3.2ev,其對應的吸收波長為387.5nm。吸收波段局限在紫外區。li等研究發現:石墨烯與ti-o-c化學鍵相互作用,改變了tio2原有的禁帶寬度,tio2在可見光區顯示出了較大的光化學活性,從而增大了tio2對于可見光的利用率。
石墨烯的化學性質與石墨類似,石墨烯可以吸附并脫附各種原子和分子。當這些原子或分子作為給體或受體時可以改變石墨烯載流子的濃度,而石墨烯本身卻可以保持很好的導電性。但當吸附其他物質時,如H+和OH-時,會產生一些衍生物,使石墨烯的導電性變差,但并沒有產生新的化合物。因此,可以利用石墨來推測石墨烯的性質。例如石墨烷的生成就是在二維石墨烯的基礎上,每個碳原子多加上一個氫原子,從而使石墨烯中sp2碳原子變成sp3雜化。可以在實驗室中通過化學改性的石墨制備的石墨烯的可溶性片段。