Z型Cu2O-(rGO-TiO2)光催化剂的制备及其对甲基橙的降解性能

• 作者: 李来胜 李立峰 王熙 陈可欣
• 来源期刊: 华南师范大学学报（自然科学版）
• 学科: 化学
• 关键词: Cu2O-(rGO-TiO2) Z型异质结 光催化 甲基橙
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 所属期刊栏目: 化学与环境
• 页码范围: 45-51
• 页数: 7页
• 分类号: O643.36
• 语种: 中文
• DOI: 10.6054/j.jscnun.2020093

摘要

通过简易的三步合成法成功制备出在日光下对甲基橙(MO)具有良好光催化性能的Z型Cu2 O-(rGO-TiO2)光催化剂.与传统二元异质结不同,还原氧化石墨烯(rGO)作为中间介质可促进光催化剂量子效率的提升,可提高Cu2 O-TiO2的氧化还原能力.当rGO负载量(质量分数)为1％时,Cu2 O-(rGO-TiO2)具有最佳的光催化活性.采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)研究光催化剂的形貌结构和光学性质,采用探针法和光致发光光谱(PL)分析并验证了Z型光催化体系.Cu2 O-(rGO-TiO2)光催化剂厚度约32.24μm,Cu2 O呈多面柱状结构,以{111}晶面(具有良好的光催化活性)为主,TiO2纳米颗粒均匀分散在二维单层褶皱片状结构的rGO表面,Cu2 O、TiO2和rGO组成了Z型光催化体系.分别探究不同光源和rGO负载量对光催化性能的影响.结果表明:在模拟太阳光照射条件下,中间介质rGO的存在提升了量子效率,增强了光催化剂性能,Cu2 O-(1％rGO-TiO2)光照2 h对甲基橙的催化降解率为58％.该Z型光催化剂可被应用于染料废水的降解,研究结果为环境治理提供了新的技术发展思路.