1972年A.Fujishima和K.Honda[1] 发现，在自然光照射下n型半导体TiO2电极上的水发生光电催化分解
TiO2以其化学稳定性高、耐酸碱、无毒等的特点而倍受关注[2-4]
但是，TiO2的最低吸收边波长为387.5 nm，限制了在自然光照射下的应用
同时，TiO2较高的电子-空穴复合率使其量子产率较低和在可见光下不具有光催化活性[5]
因此，必须拓宽TiO2的光吸收范围和抑制光生电子-空穴的复合以提高其光催化活性
为此，人们对TiO2进行离子掺杂改性[6,7]、半导体复合改性[8~10]、非金属掺杂改性[11~14]以及表面光敏化改性等改性[15]
在非金属掺杂改性方法中，碳掺杂改性不仅廉价且环境友好，还能降低复合物的禁带宽度、加速表面电子的转移和减少电子空穴的复合几率
目前采用碳材料改性TiO2光催化剂，主要有碳负载TiO2[16,17]、碳包覆TiO2[18]、碳量子点掺杂[19]及掺杂碳元素[20]等
本文采用球磨工艺制备石墨/TiO2复合光催化剂，以甲基橙为目标降解物，研究石墨掺入量和球磨时间对石墨/TiO2复合光催化剂光催化活性的影响
1 实验方法1.1 石墨/TiO2复合光催化剂的制备
采用球磨工艺制备了石墨掺入量不同的石墨/TiO2复合光催化剂
在20.0 g TiO2粉末中掺入不同质量的石墨粉，然后与玛瑙球按1:10的质量比例放入球磨罐中混合，加入10.0 ml的无水乙醇作为分散介质；以350 r/min的速度球磨不同时间后取出，在120℃烘干后再在玛瑙研钵中研磨10 min，得到石墨/TiO2复合光催化剂
石墨掺入量(质量百分比)分别为1.0%，2.5%，5.0%和10%；球磨时间分别为4 h，8 h，12 h和24 h
1.2 样品的表征
用Bruker AXS D8 Advance型X射线衍射仪(XRD)检测样品的晶相组成，工作电压40 kV，电流40 mA，Cu靶(λ=0.15418 nm)，测试速度0.1 sec/step，步长0.02°；用QUANTA FEG 400扫描电镜(SEM)观察样品的形貌；用EDAX GENESIS型能谱仪(EDS)测定元素及其比例；用Tecnai G2 F20型透射电镜(TEM)检测晶体结构、表面形貌和表面缺陷，电压200 kV；用ESCALAB 250Xi型X射线光电子能谱仪(
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“石墨/TiO2复合光催化剂的制备和性能” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：侯静,杨培志,郑勤红,杨雯,周启航,李学铭
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2025年05月23日 ~ 25日 
