[发明专利]一种石墨烯-二氧化钛复合物光催化剂的制备方法

摘要

本发明是一种石墨烯‑二氧化钛复合物光催化剂的制备方法，以三氯化钛、正己烷、正戊醇、十六烷基三甲基溴化铵和氧化石墨烯为原料，通过水热法反应制得石墨烯‑二氧化钛复合物光催化剂。本发明合成工艺简单，操作方便，成本低廉，对环境友好；制备的石墨烯‑二氧化钛复合物有良好的光催化性能，降解有机污染物的能力高于同类光催化剂，而且可以多次重复利用。

主权项

一种石墨烯‑二氧化钛复合物光催化剂的制备方法，其特征在于：所述的制备方法步骤如下：（1）氧化石墨烯的制备在300‑500mg石墨粉、1.8‑2.0g硝酸钠的混合物中，加入18‑20毫升质量浓度为98%的浓硫酸，在低于5℃的温度下搅拌反应1‑1.5h；其后在0.5h内，向反应器中缓慢加入2.0‑3.0g高锰酸钾粉末，在温度小于5℃范围内反应1.5‑2.0h；将上述反应体系升温到35‑40℃，保温1‑1.5h，保温结束后向反应体系中加入40‑50毫升去离子水，再升温到90‑100℃，保温10‑15min；然后将反应产物冷却到室温，加入70‑100毫升去离子水稀释，之后再向其中加入10‑15毫升质量浓度为35%的过氧化氢溶液；其后将反应产物过滤，所得滤饼先用300‑400毫升质量浓度为5%的盐酸洗涤三次，然后再用去离子水洗涤三次，最后用透析袋透析处理滤饼两天，之后再在60℃条件下真空干燥24h，经研磨处理得到氧化石墨烯；（2）石墨烯‑二氧化钛复合物光催化剂的制备将步骤（1）制得的氧化石墨烯加入到去离子水中，经超声波清洗器超声处理20‑60分钟，得到质量浓度为1mg/ml的氧化石墨烯分散液；将5.8‑6克十六烷基三甲基溴化铵溶解在10毫升正戊醇和60毫升正己烷中，得到十六烷基三甲基溴化铵悬浮液；在不断搅拌的条件下，将10‑20ml氧化石墨烯分散液缓慢加入到十六烷基三甲基溴化铵悬浮液中，搅拌半个小时；之后加入0.6‑6毫升的质量浓度为28%的三氧化钛溶液，搅拌半个小时后倒入高压反应釜中，并在180‑200℃温度下反应3‑12h；将反应产物放入旋转蒸发器中，除去正戊醇和正己烷溶剂后，分别用水、乙醇洗涤2~3次，所得产物再经80℃下干燥1‑2h后，得到石墨烯‑二氧化钛复合物光催化剂。