[发明专利]石墨烯光催化材料、制备工艺及应用

权利要求书

1.一种石墨烯光催化材料，其特征在于，包括载体和负载在载体上的光催化剂，所述载体为聚多巴胺改性载体，所述光催化剂为石墨烯/TiO₂光催化剂。

2.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，所述载体通过聚多巴胺改性惰性材料制成。

3.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，所述石墨烯为氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、一层至十层的石墨烯、多孔石墨烯或三维石墨烯中的其中一种或者几种。

4.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，所述TiO₂为锐钛矿相TiO₂、P₂₅、非金属元素掺杂改性TiO₂、金属元素掺杂改性TiO₂或氢化TiO₂中的其中一种或者几种。

5.根据权利要求1-4任一项所述的石墨烯光催化材料的制备工艺，其特征在于，包括：

将多巴胺、三羟甲基氨基甲烷和水混合均匀，配成多巴胺溶液；

将载体浸泡于所述多巴胺溶液中进行反应，反应结束后，取出载体并去除载体表面多巴胺溶液，得到聚多巴胺改性载体；

将光催化剂通过化学负载或物理负载固定在聚多巴胺改性载体上，得到石墨烯光催化材料。

6.根据权利要求5所述的制备工艺，其特征在于，所述多巴胺溶液中还包括有氧化剂。

7.根据权利要求5所述的制备工艺，其特征在于，将载体浸泡于所述多巴胺溶液中进行反应过程中，所述多巴胺溶液的温度为30-50℃，浸泡时间为12-24h。

8.根据权利要求5所述的制备工艺，其特征在于，所述氧化剂为过氧化氢、过氧乙酸、次氯酸钠、重铬酸钠、过硫酸铵中的其中一种或者几种。

9.根据权利要求5所述的制备工艺，其特征在于，所述将光催化剂通过物理负载固定在聚多巴胺改性载体上，得到石墨烯光催化材料，包括：

将石墨烯/TiO₂光催化剂、水、分散剂和无机粘结剂混合，搅拌形成分散液；

将分散液涂覆在载体上，并对载体进行抽滤；

将经过抽滤的载体进行烘干，得到石墨烯光催化材料。

10.根据权利要求9所述的制备工艺，其特征在于，所述分散剂为聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酸、油酸或十六烷基三甲基溴化铵的其中一种或者几种。

11.根据权利要求9所述的制备工艺，其特征在于，所述无机粘结剂为硅溶胶、水玻璃、磷酸二氢铝或偏磷酸铝的其中一种或者几种。

12.根据权利要求5所述的制备工艺，其特征在于，所述将光催化剂通过化学负载固定在聚多巴胺改性载体上，得到石墨烯光催化材料，包括：

将光催化剂的前驱体溶于乙醇形成溶胶；

将溶胶加热至60-400℃，将载体浸泡在溶胶中，反应0.5-24h；

再经波长为180-370nm的紫外光照射，将氧化石墨烯还原成石墨烯，得到石墨烯光催化材料。

13.一种石墨烯光催化材料的应用，其特征在于，所述材料的应用包括降解有机物、治理污水、保洁除菌和净化空气。