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氧化钛-氧化石墨插层结构及其光催化性能
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:《物理化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O643[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]同济大学材料科学与工程学院,上海200092
  • 相关基金:国家自然科学基金(50672066)资助项目
中文摘要:

采用氧化石墨(GO)和硫酸钛作为初始反应物,在低温下(80℃)制备了纳米级的氧化钛-氧化石墨插层(TiO2-GO)复合材料,研究了这一复合材料的紫外光催化性能.结果表明,在采用TiO2-GO插层复合材料对甲基橙溶液进行紫外光催化降解时,其降解效率η=1.17mg·min^-1·g^-1,明显优于德固赛P25氧化钛粉.通过对TiO2-GO插层复合材料进行X射线衍射(XRD)、傅里叶红外(FT-IR)光谱、X射线光电子能谱(XPS)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)等测试,表征了产物的晶相结构、界面状况及其显微结构.结果表明:插层结构中的TiO2晶粒为锐钛矿和金红石的混合相,且锐钛矿相含量大于金红石相含量;氧化石墨层间的含氧基团如C襒O,基本被还原.对TiO2-GO插层复合材料的形成机理以及该材料具有优越光催化性能的原因进行了探讨.

英文摘要:

TiO2-graphite oxide (TiO2-GO) composites were successfully prepared at low temperature (80 ℃) using graphite oxide (GO) and titanium sulfate (Ti(SO4)2) as initial reactants.The photocatalytic properties of TiO2-GO under UV light irradiation were also studied.Results show that the degradation rate of methyl orange is 1.17 mg·min^-1·g^-1 (referring to the efficiency of the initial 15 min).Compared with Degussa P25 powders,this intercalation composite is far more efficiently.In addition,the crystalline structure,interface status and microscopic structure of TiO2-GO were characterized by X-ray diffraction (XRD),Fourier-transform infrared (FT-IR) spectroscopy,X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and field emission scanning electron microscopy (FESEM).Result showed that the TiO2 crystallites in the intercalated structure were composed of anatase and rutile phase with the former phase being enriched.The functional groups present in GO such as carboxyl (C=O) were mostly reduced in the intercalation composite.On the other hand,the synthesis mechanism and the main reasons responsible for the superior photocatalytic properties of TiO2-GO are also discussed.

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期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24781