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通过调控氧化石墨烯的氧化程度增强TiO2/石墨烯对气态汞的光催化去除活性

DOI:10.1007/s11814-018-0148-z 期刊:Korean Journal of Chemical Engineering 出版年份:2019 更新时间:2025-09-23 15:23:52
摘要: 我们采用了一种制备不同氧化程度氧化石墨烯(GO)的简易方法,通过调控GO的含量和氧化程度来控制TiO?纳米晶体的性能,从而提升光催化性能。在水热反应过程中,GO的还原、TiO?的形成以及TiO?与还原氧化石墨烯(RGO)之间的化学键同时实现。表征结果表明,TiO?的特性(如晶体晶粒和粒径)可通过官能团的数量进行调控,而结晶度也受GO氧化程度的控制。TiO?/RGO光催化剂在汞氧化方面表现出优异效率,在紫外光和LED光照射下分别达到83.7%和43.6%。分析了晶体晶粒尺寸和表面化学性质对LED和紫外光照射下Hg?去除的影响。此外,还研究了光催化剂在紫外光照射前后的性能变化,发现TiO?表面的部分Ti-OH转化为Ti-O-Ti。总之,这项工作可为提高光催化剂活性和理解光催化机制提供新的见解。
作者: Yu Guan,Tao Hu,Jiang Wu,Lili Zhao,Fengguo Tian,Weiguo Pan,Ping He,Xuemei Qi,Fangqin Li,Kai Xu
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研究概述 实验方案 设备清单

通过调控氧化石墨烯的氧化程度和含量来提升TiO2/石墨烯复合材料对气态汞的光催化去除性能。

通过调控氧化石墨烯(GO)的氧化程度和含量制备的TiO?/RGO复合材料,在紫外光和LED光照射下均显著提升了光催化去除汞的效率,分别高达83.7%和43.6%。该研究为控制TiO?特性及理解光催化机制提供了新见解,为环境应用中改进催化剂设计展现了潜力。

该研究仅限于实验室规模的实验;要扩展到工业应用可能需要进一步优化。所使用的特定光源(紫外线和LED)可能无法完全代表自然太阳辐射条件。其机制涉及复杂的相互作用,可能尚未完全阐明。

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