研究目的
开发一种绿色简便的方法，利用D-(+)-葡萄糖和NH4OH的环保体系合成还原氧化石墨烯(rGO)，并制备和表征rGO/TiO2纳米复合材料，用于水中茜素红S的高效可见光光催化降解。
研究成果
葡萄糖-氨水体系能有效将氧化石墨烯还原为还原氧化石墨烯，多种表征证实了这一点。PP@rGO-TiO?纳米复合材料因比表面积增大、电子-空穴复合减少及高效电荷转移，在可见光下展现出更强的吸附与光催化活性。最佳rGO用量为0.125毫克，该用量对茜素红S降解的催化性能最优。
研究不足
该研究仅限于特定条件，如使用葡萄糖-NH4OH体系、TiO2锐钛矿相以及茜素红S作为模型污染物。其可扩展性及对其他污染物或实际废水的适用性可能需要进一步研究。需优化还原氧化石墨烯（rGO）的用量，以避免过度压实降低光催化活性。
1：实验设计与方法选择：
本研究通过葡萄糖-氨水热还原氧化石墨烯（GO）制备还原氧化石墨烯（rGO），合成负载于聚丙烯的rGO/TiO?纳米复合材料（PP@rGO-TiO?），并测试其可见光下光催化活性。方法包括：紫外-可见光谱监测还原过程，动态光散射（DLS）、拉曼、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）和光致发光（PL）进行表征，以及吸附与光降解动力学研究。
2：样本选择与数据来源：
以GO粉末为起始材料。样本包含GO、rGO及不同rGO含量的多种PP@rGO-TiO?复合材料。数据来自实验室实验。
3：实验设备与材料清单：
设备包括超声波清洗器（Ney 300 Ultrasonik）、紫外-可见分光光度计（Cary 8454二极管阵列系统）、动态光散射仪（Malvern Zetasizer Nano S）、拉曼光谱仪（iHR320显微拉曼）、场发射扫描电镜（Zeiss Sigma系列）、XPS（VG Scientific Ltd.）、原子力显微镜（Veeco 5000 Dimension）、PL光谱仪（Perkin-Elmer LS 45）、配备JD灯（LYVIA，80W）的光反应器、蠕动泵（Gilson Miniplus 3）和真空烘箱（Vismara Srl Scientific?）。材料包括GO、D-(+)-葡萄糖、TiO?锐钛矿型、茜素红S、氨水、盐酸、乙酰丙酮、曲拉通X-100和聚丙烯载体。
4：5）、配备JD灯（LYVIA，80W）的光反应器、蠕动泵（Gilson Miniplus 3）和真空烘箱（Vismara Srl Scientific?）。材料包括GO、D-(+)-葡萄糖、TiO?锐钛矿型、茜素红S、氨水、盐酸、乙酰丙酮、曲拉通X-100和聚丙烯载体。 实验步骤与操作流程：
4. 实验步骤与操作流程：GO分散液经超声处理，80°C下用葡萄糖-氨水还原（带冷凝柱），通过紫外-可见光谱监测。rGO通过DLS、拉曼、XPS、SEM表征。PP@rGO-TiO?复合材料采用浸渍涂覆法制备，通过AFM和PL表征。光催化测试包括暗吸附和可见光下光降解，通过紫外-可见光谱监测。
5：数据分析方法：
吸附数据采用Freundlich等温线分析，吸附动力学用准一级动力学，光降解动力学用一级动力学。软件包括Fityk用于XPS解卷积。
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UV-Vis Spectrophotometer
Cary 8454 Diode Array System
Agilent Technologies
Monitoring the reduction process of GO to rGO and analyzing photocatalytic degradation.
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Dynamic Light Scattering Instrument
Malvern Zetasizer Nano S
Malvern Instruments
Measuring particle size distributions of GO and rGO dispersions.
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Field Emission Scanning Electron Microscope
Sigma Family
Zeiss
Examining morphology of GO and rGO sheets.
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Atomic Force Microscope
Veeco 5000 Dimension
Veeco
Investigating surface topography and morphology of PP@rGO-TiO2 photocatalysts.
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Photoluminescence Spectrometer
Perkin-Elmer LS 45
Perkin-Elmer
Characterizing charge recombination in photocatalysts.
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Ultrasonic Cleaner
Ney 300 Ultrasonik
Ney
Sonication of GO dispersion to achieve homogeneity.
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Raman Spectrometer
iHR320 micro-Raman
Horiba
Characterizing crystal structure, disorder, and defects in GO and rGO.
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X-Ray Photoelectron Spectrometer
CLAM IV hemispherical spectrometer
VG Scientific Ltd.
Analyzing chemical and electronic state of elements in GO and rGO.
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Photo-reactor Lamp
JD lamp, LYVIA
Arteleta International S.p.A.
Providing visible light irradiation for photocatalytic tests.
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Peristaltic Pump
Gilson Miniplus 3
Gilson
Pumping solution for continuous monitoring in photocatalytic tests.
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Vacuum Oven
Vismara Srl Scientific?
Vismara Srl
Drying rGO film and other samples.
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Deionizer
Osmo Lab UPW 2
Gamma 3 ecologia
Preparing deionized water for experiments.
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