[发明专利]一种石墨烯包裹二氧化钛二次生长的光催化复合材料

摘要

本发明公开了一种石墨烯包裹TiO2二次生长的RGO/TiO2光催化复合材料，属于光催化复合材料领域。首先通过调节乙二醇和乙醇体积比、酸的种类及浓度和水热反应时间及温度来调控TiO2的第一次生长，得到未定型TiO2，再进行TiO2的二次生长中，加入GO与之协同作用，使之被还原成RGO。在GO包裹下，未定型TiO2获得了更稳定的二次生长环境，与石墨烯接触面积达到最大，有效利用了石墨烯超高导电性，大大延迟了TiO2光生电子对的空穴复合，还使得其光吸收红移，光响应区扩宽至可见光范围。同时，石墨烯高度共轭表面允许通过π‑π堆积，使得复合材料增加了优先吸附芳香族化合物的特性，大大优异了材料的性能。

主权项

1.一种石墨烯包裹二氧化钛二次生长的光催化复合材料，其特征在于，包括以下步骤：（1）在室温下，以异丙醇钛为钛源，乙二醇为结构导向剂，混合磁力搅拌3h，获得被乙二醇配位，以Ti为中心的TiO6八面体，将溶液缓慢滴入酸性溶液中，并加以乙醇，以水热法调控TiO2的一次生长，冷却至室温后分别以乙醇、去离子水离心洗涤至中性，60℃烘干得经一次生长的未定型TiO2，备用；（2）以改进Hummers法制备氧化石墨烯GO；（3）将步骤（2）得到的GO在去离子水中稀释并超声1h以完全剥离，然后将溶液以6000rpm离心5分钟以除去溶液中的大片难以分散的GO；加入步骤（1）所得的未定型TiO2与溶液混合均匀，将混合溶液转移至水热反应釜中180℃保温一定时间，未定型TiO2表面之间的氢键通过与GO表面的不同官能团发生键合，使得在还原过程中，GO的官能团被去除，被还原成石墨烯，碳原子上未配对的p电子可以与更多的TiO2自由Ti原子结合，使得未定型TiO2在石墨烯包裹下二次生长为晶粒规整的定型TiO2；冷却至室温后，将产物分别以乙醇和去离子水离心洗涤去除杂质，60℃烘干即可得目标产物石墨烯包裹TiO2二次生长的RGO/TiO2复合材料。