1972年A.Fujishima和K.Honda[1] 發現，在自然光照射下n型半導體TiO2電極上的水發生光電催化分解
TiO2以其化學穩定性高、耐酸堿、無毒等的特點而倍受關注[2-4]
但是，TiO2的最低吸收邊波長為387.5 nm，限制了在自然光照射下的應用
同時，TiO2較高的電子-空穴復合率使其量子產率較低和在可見光下不具有光催化活性[5]
因此，必須拓寬TiO2的光吸收范圍和抑制光生電子-空穴的復合以提高其光催化活性
為此，人們對TiO2進行離子摻雜改性[6,7]、半導體復合改性[8~10]、非金屬摻雜改性[11~14]以及表面光敏化改性等改性[15]
在非金屬摻雜改性方法中，碳摻雜改性不僅廉價且環境友好，還能降低復合物的禁帶寬度、加速表面電子的轉移和減少電子空穴的復合幾率
目前采用碳材料改性TiO2光催化劑，主要有碳負載TiO2[16,17]、碳包覆TiO2[18]、碳量子點摻雜[19]及摻雜碳元素[20]等
本文采用球磨工藝制備石墨/TiO2復合光催化劑，以甲基橙為目標降解物，研究石墨摻入量和球磨時間對石墨/TiO2復合光催化劑光催化活性的影響
1 實驗方法1.1 石墨/TiO2復合光催化劑的制備
采用球磨工藝制備了石墨摻入量不同的石墨/TiO2復合光催化劑
在20.0 g TiO2粉末中摻入不同質量的石墨粉，然后與瑪瑙球按1:10的質量比例放入球磨罐中混合，加入10.0 ml的無水乙醇作為分散介質；以350 r/min的速度球磨不同時間后取出，在120℃烘干后再在瑪瑙研缽中研磨10 min，得到石墨/TiO2復合光催化劑
石墨摻入量(質量百分比)分別為1.0%，2.5%，5.0%和10%；球磨時間分別為4 h，8 h，12 h和24 h
1.2 樣品的表征
用Bruker AXS D8 Advance型X射線衍射儀(XRD)檢測樣品的晶相組成，工作電壓40 kV，電流40 mA，Cu靶(λ=0.15418 nm)，測試速度0.1 sec/step，步長0.02°；用QUANTA FEG 400掃描電鏡(SEM)觀察樣品的形貌；用EDAX GENESIS型能譜儀(EDS)測定元素及其比例；用Tecnai G2 F20型透射電鏡(TEM)檢測晶體結構、表面形貌和表面缺陷，電壓200 kV；用ESCALAB 250Xi型X射線光電子能譜儀(
聲明：
“石墨/TiO2復合光催化劑的制備和性能” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：侯靜,楊培志,鄭勤紅,楊雯,周啟航,李學銘
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2025年07月23日 ~ 26日 
