[發明專利]一種石墨烯/二氧化鈦光催化復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410355247.5
• 申請日: 2014-07-23
• 公開（公告）號: CN104084186A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 陽曉宇;張曉平;盧毅;蘇寶連
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B01J21/18
• 分類號: B01J21/18
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 鄔麗明

1.一種石墨烯/二氧化鈦光催化復合材料，其特征在于，所述石墨烯/二氧化鈦光催化復合材料由三維石墨烯骨架和納米二氧化鈦顆粒組成，所述石墨烯具有大孔結構，所述二氧化鈦為介孔二氧化鈦，大孔和介孔相互連通，所述納米二氧化鈦顆粒分散于石墨烯納米片上，所述納米二氧化鈦顆粒填充于所述石墨烯的大孔內，所述二氧化鈦為純銳鈦礦型晶體。

2.一種石墨烯/二氧化鈦光催化復合材料的制備方法，其特征在于，它包括以下步驟：

1)以鈦源經過溶膠-凝膠法和水熱處理制備得到二氧化鈦納米顆粒；

2)使用化學法合成氧化石墨，將氧化石墨溶于乙醇中后經過反復超聲、離心得到氧化石墨烯溶液；

3)取步驟1)反應得到的產物溶于氧化石墨烯的乙醇溶液中，超聲分散并加入氨水后轉移至水熱反應釜中反應；

4)將步驟3)反應產物冷卻至室溫后，過濾，然后冷凍干燥；

5)將干燥后的樣品在惰性氣氛的管式爐中500℃熱處理2～3小時得到石墨烯/二氧化鈦光催化復合材料。

3.根據權利要求2所述的石墨烯/二氧化鈦光催化復合材料的制備方法，其特征在于：步驟1)中制備得到二氧化鈦納米顆粒的具體步驟為：將十六胺加入到氯化鉀水溶液和無水乙醇中，超聲，然后加入鈦酸異丙酯反應15-20小時，過濾、洗滌、干燥獲得二氧化鈦前驅體，最后將二氧化鈦前驅體進行水熱反應，得到二氧化鈦納米顆粒。

4.根據權利要求3所述的石墨烯/二氧化鈦光催化復合材料的制備方法，其特征在于：水熱反應的具體步驟為：將二氧化鈦前驅體溶于無水乙醇和水的混合溶劑中在堿性條件下，溫度為120～180℃，反應12-18小時。

5.根據權利要求3所述的石墨烯/二氧化鈦光催化復合材料的制備方法，其特征在于：所述氯化鉀水溶液濃度為0.1M。

6.根據權利要求2所述的石墨烯/二氧化鈦光催化復合材料的制備方法，其特征在于：步驟2)中的氧化石墨烯溶液濃度為1～4mg/ml。

7.根據權利要求2所述的石墨烯/二氧化鈦光催化復合材料的制備方法，其特征在于：步驟3)中加入氨水后控制pH值為9-11。

8.根據權利要求2所述的石墨烯/二氧化鈦光催化復合材料的制備方法，其特征在于：步驟3)中，水熱反應溫度為120～180℃，反應時間為12-18小時。