[发明专利]一种石墨烯量子点修饰氧化锰/氧化钛纳米管阵列材料及其制备方法和应用在审
申请号: | 201910160303.2 | 申请日: | 2019-03-04 |
公开(公告)号: | CN109794234A | 公开(公告)日: | 2019-05-24 |
发明(设计)人: | 张勇;张曼茹;吴玉程;魏浩山;秦永强;舒霞;崔接武;王岩 | 申请(专利权)人: | 合肥工业大学 |
主分类号: | B01J23/34 | 分类号: | B01J23/34;C01B3/04 |
代理公司: | 石家庄轻拓知识产权代理事务所(普通合伙) 13128 | 代理人: | 王占华 |
地址: | 230000 安徽省合肥*** | 国省代码: | 安徽;34 |
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摘要: | 本发明提供了一种石墨烯量子点修饰氧化锰/氧化钛纳米管阵列材料及其制备方法和应用,属于薄膜材料光催化领域。本发明采用石墨烯量子点和氧化锰对二氧化钛材料进行复合、修饰,与二氧化钛材料相比,量子点的修饰提高了其电化学性能,氧化锰的复合扩宽了二氧化钛的吸收边界,可以显著的减小二氧化钛的禁带宽度,延长吸收边界,提高二氧化钛对可见光的利用率,同时抑制光生电子与空穴的复合,提高二氧化钛的光催化活性,从而提升二氧化钛的光电催化产氢效率;并且本发明采用的还原氧化石墨烯、钛片原料无毒无污染,并且成本低廉,制备方法具有简单、方便、快速的优点,通过控制反应的电压、时间,以及水浴反应的时间来调控形貌和性能,操作简单。 | ||
搜索关键词: | 二氧化钛 量子点 氧化锰 修饰 石墨烯 氧化钛纳米管阵列 制备方法和应用 二氧化钛材料 复合 还原氧化石墨烯 空穴 形貌 电化学性能 光催化活性 可见光 薄膜材料 产氢效率 光电催化 光生电子 水浴反应 光催化 减小 禁带 扩宽 钛片 吸收 制备 无毒 调控 | ||
【主权项】:
1.一种石墨烯量子点修饰的氧化锰/氧化钛纳米管阵列材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:以钛片为正极,石墨板为负极,依次阳极氧化和退火,得到锐钛矿相的氧化钛纳米管阵列;将还原氧化石墨烯在浓硫酸和浓硝酸溶液中进行预氧化,得到预氧化石墨烯;将所述预氧化石墨烯和水混合后氨水调节pH值为弱碱性,进行水热反应,得到石墨烯量子点溶液;以所述锐钛矿相的氧化钛纳米管阵列为正极,铂片为负极,浸入所述石墨烯量子点溶液,进行电解反应,得到石墨烯量子点修饰的氧化钛纳米管阵列;将所述石墨烯量子点修饰的氧化钛纳米管阵列浸入高锰酸钾水溶液中,加入浓硫酸,进行还原反应,得到石墨烯量子点修饰的氧化锰/氧化钛纳米管阵列。
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