石墨@TiO_(2)纳米复合材料的溶剂热合成及其性能

摘要

为获得一种具有理论容量高、循环性能佳、光催化性能优异的新型多功能材料,在石墨存在下,以钛酸四丁酯为钛源,利用简单的一步溶剂热法制备不同石墨含量的石墨@TiO_(2)复合材料并对其进行表征。将石墨@TiO_(2)复合材料作为锂离子电池负极材料测试了其电化学性能,并将其用作降解甲基橙溶液的光催化剂测试了其光催化性能。结果表明:锐钛矿型TiO_(2)纳米线呈三维相互交织状包覆在石墨片表面,使复合材料具有较高的比表面积;复合材料中TiO_(2)含量越高,其初始放电比容量越大,在100 mA/g电流密度下的初始放电比容量最高可达到464.9 m A·h/g,在2 A/g电流密度下的初始放电比容量最高可达到120.3 mA·h/g;而复合材料中TiO_(2)含量越低,其可逆循环性能越好,在100 m A/g电流密度下循环100次后放电比容量为310.8 mA·h/g;石墨@TiO_(2)复合材料光催化性能随着TiO_(2)含量的增加而增强,在紫外光照射60 min后,甲基橙溶液的降解率最高可达98.72%。研究表明,石墨@TiO_(2)复合材料具有优异的电化学性能和光催化性能,有望替代传统的负极材料和光催化剂材料,具有广阔的应用前景。