氧化石墨烯/类水滑石基复合催化剂的可控制备及其催化性能

摘要

针对纳米催化剂在有机染料氧化降解反应中存在的问题,开发高效纳米Fe基催化剂成为当前研究的重点.基于"创新纳米结构调变催化功能"的新策略,利用类水滑石层板金属离子和层间阴离子与氧化石墨烯(GO)表面官能团之间的静电作用,采用水热法制备氧化石墨烯复合类水滑石Fe-LDH@GO纳米催化剂.利用XRD、N2吸附-脱附和TEM对催化剂的形貌、尺寸、孔道及FeOx粒子尺寸等物化性质进行表征,发现氧化石墨烯的引入不改变水滑石纳米片结构和形貌,但能够增加催化剂的比表面积,有效锚定FeOx纳米粒子,使其粒径减小并均匀分散在载体表面,提供更多的有效活性位点.XPS结果表明,催化剂表面存在的Fe2+是芬顿反应的活性中心,氧化石墨烯的引入提高含氧官能团数量,使其在RhB降解反应中表现出优异的催化活性,反应14 min时,RhB转化率100％.