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溶劑熱法制備石墨烯/Sb2S3納米復合材料及其光催化性能

摘要:以天然鱗片石墨為原料,通過改進的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)為反應物,1,2-丙二醇為溶劑,通過溶劑熱法制備了石墨烯/Sb2S3(RGO/Sb2S3)納米復合材料.用XRD、FT-IR、SEM、UV-Vis DRS、PL光譜等手段對復合材料的物相、官能團、形貌和光學性能進行了表征;并通過降解羅丹明B(RhB)對其光催化活性進行了考察.結果表明:所制備的復合材料中Sb2S3為正交晶相;Sb2S3與復合材料對可見光均有較強吸收,其能帶間隙分別為1.55eV和1.43eV;PVP和GO的濃度對材料的形貌、復合效果和光催化活性有重要的影響,當GO濃度為0.5mg/mL時,所制備復合材料(RGO/Sb2S3-0.5)的復合效果最好,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譜中的發射峰最低,光生電子-空穴對的分離效果最好,光催化效率最高,在300 W氙燈照射下,9h后其降解率達90%以上,是純Sb2S3的1.3倍.另外,以對苯二甲酸(TA)為熒光探針,證明了光催化過程中羥基自由基(·OH)的存在;通過加入·OH消耗劑維生素C(Vc),進一步證明了在光催化過程中·OH起了非常重要的作用.

關鍵詞:
  • 硫化銻  
  • 石墨烯  
  • 復合材料  
  • 光催化  
作者:
朱啟安; 王建霞; 胡耐根; 魏明揚; 杜寒宇; 蔣叔立
單位:
湘潭大學化學學院環境友好化學與應用省部共建教育部重點實驗室; 新余學院新能源科學與工程學院
刊名:
湘潭大學自然科學學報

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