关键词:
TiO_(2)
还原氧化石墨烯
不同光源
VOCs
光催化活性
摘要:
研究采用自组装溶剂热法,以二氧化钛(TiO_(2))和氧化石墨烯(GO)为原料,成功制备了TiO_(2)/rGO复合材料。通过对复合材料进行扫描(SEM)观察发现,TiO_(2)颗粒均匀地分散在还原氧化石墨烯(rGO)的片层上,形成了良好的接触界面;X射线衍射(XRD)图谱证实了TiO_(2)具有锐钛矿相结构,并且rGO的存在并未对TiO_(2)的晶型产生显著影响;X射线光电子能谱(XPS)分析揭示了TiO_(2)与rGO之间发生了电子转移,这对于提高复合材料的光催化性能是有利的。为了评估TiO_(2)/rGO复合材料的光催化活性,选择了“五苯三醛”作为挥发性有机化合物(VOCs)的模型污染物,并在模拟的车内环境中进行了实验。实验中使用了不同浓度的VOCs(15~25 mg/m^(3)),并在100 W白炽灯和500 W氙灯两种光源下进行了光催化降解测试。实验结果表明,在100 W白炽灯照射480 min后,15%(质量分数)TiO_(2)/rGO-6h复合材料对VOCs的降解率分别为41.7%、46.6%和65.3%;而在500W氙灯下,降解效率显著提高到了51.33%、72.89%和78.3%。相比之下,纯TiO_(2)在相同条件下的光催化效率较低,TiO_(2)/rGO复合材料在光催化活性方面有显著提升,并且在广泛的VOCs浓度范围内表现出了高效稳定的光催化活性,特别是在氙灯照射下,其光催化性能明显优于纯TiO_(2)。这项工作为解决车内及大气中的VOCs污染问题提供了新思路,并为进一步开发高效的光催化剂材料打下了坚实的基础。