3D多级孔rGO/TiO_(2)复合材料的构筑及其光催化性能研究

摘要

研究以聚苯乙烯(PS)微球为模板、氧化石墨烯(GO)和钛酸四丁酯(TBT)为原料,采用溶胶–凝胶法,利用GO与PS上的官能团和TiO_(2)前驱体的多重配位反应,制备了3D多级孔rGO/TiO_(2)(PS)复合材料。通过不同手段对样品的结构和形貌进行表征,研究了PS添加量对rGO/TiO_(2)复合材料晶体结构、微观形貌及光催化性能的影响。分别在模拟紫外光和可见光下,以盐酸四环素(TTCH)为目标污染物对不同PS加入量制备的3D多级孔rGO/TiO_(2)(PS)复合材料的光催化性能进行评价,并在模拟可见光下,对3D多级孔rGO/TiO_(2)(5wt%PS)复合材料进行了多次循环回收测试。结果表明:rGO/TiO_(2)(PS)复合材料具有3D多级孔块体结构,GO作为基体的增强相通过Ti–O–C键保持多级孔刚性骨架结构的稳定。引入PS增大了rGO/TiO_(2)(PS)复合材料的比表面积,3D多级孔rGO/TiO_(2)(7wt%PS)复合材料对TTCH吸附效率最高,而3D多级孔rGO/TiO_(2)(5wt%PS)复合材料光催化活性和稳定性最高,且经过4次循环回收测试,其光催化效率仍达81.02%;模板剂PS的最佳引入量为5wt%。