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溶劑熱法制備石墨烯/Sb2S3納米復(fù)合材料及其光催化性能

摘要:以天然鱗片石墨為原料,通過(guò)改進(jìn)的Hummers法制備了氧化石墨(GO),然后以GO、三氯化銻(SbCl3)和硫代乙酰胺(CH3CSNH2,TAA)為反應(yīng)物,1,2-丙二醇為溶劑,通過(guò)溶劑熱法制備了石墨烯/Sb2S3(RGO/Sb2S3)納米復(fù)合材料.用XRD、FT-IR、SEM、UV-Vis DRS、PL光譜等手段對(duì)復(fù)合材料的物相、官能團(tuán)、形貌和光學(xué)性能進(jìn)行了表征;并通過(guò)降解羅丹明B(RhB)對(duì)其光催化活性進(jìn)行了考察.結(jié)果表明:所制備的復(fù)合材料中Sb2S3為正交晶相;Sb2S3與復(fù)合材料對(duì)可見(jiàn)光均有較強(qiáng)吸收,其能帶間隙分別為1.55eV和1.43eV;PVP和GO的濃度對(duì)材料的形貌、復(fù)合效果和光催化活性有重要的影響,當(dāng)GO濃度為0.5mg/mL時(shí),所制備復(fù)合材料(RGO/Sb2S3-0.5)的復(fù)合效果最好,有很多粒徑為85100nm的硫化銻納米顆粒附著在石墨烯片層表面及片層之間,其在PL譜中的發(fā)射峰最低,光生電子-空穴對(duì)的分離效果最好,光催化效率最高,在300 W氙燈照射下,9h后其降解率達(dá)90%以上,是純Sb2S3的1.3倍.另外,以對(duì)苯二甲酸(TA)為熒光探針,證明了光催化過(guò)程中羥基自由基(·OH)的存在;通過(guò)加入·OH消耗劑維生素C(Vc),進(jìn)一步證明了在光催化過(guò)程中·OH起了非常重要的作用.

關(guān)鍵詞:
  • 硫化銻  
  • 石墨烯  
  • 復(fù)合材料  
  • 光催化  
作者:
朱啟安; 王建霞; 胡耐根; 魏明揚(yáng); 杜寒宇; 蔣叔立
單位:
湘潭大學(xué)化學(xué)學(xué)院環(huán)境友好化學(xué)與應(yīng)用省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 新余學(xué)院新能源科學(xué)與工程學(xué)院
刊名:
湘潭大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào)

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