石墨烯基金屬硫化物(CuS,CdS)復合材料的制備及其光催化性能研究.pdf

1、自從凝聚態(tài)物理學家 Geim和 Novoselov報道了他們制備出由碳原子首尾相連并具有二維結構特征的物質(zhì)-石墨烯以來,一場科學技術界的巨大變革一觸即發(fā)。石墨烯具備二維的蜂窩狀的晶體結構和特有的物化特性。當然,單層的石墨烯才不夠穩(wěn)定,易于堆垛成石墨等問題,這使它的發(fā)展受到了嚴重的阻礙。截止到現(xiàn)在,大多數(shù)石墨烯基納米復合材料能夠提高光催化劑的光化學性能的原因在于石墨烯具備超強的電子傳導能力,或者說石墨烯扮演一個電子存儲器和傳導器的角色,光

2、生電子和空穴的再復合同時被抑制。我們的工作是在二維的片狀石墨烯上構筑納米級別的“建筑構件”,我們的工作對石墨烯基復合納米材料和整個納米技術在材料科學界的發(fā)展具備積極地象征意義。該工作主要內(nèi)容如下:
　　(1)以天然的石墨為原料采用 Hummers和 Hoffman法將其氧化制備得到氧化石墨,后經(jīng)過超聲清洗儀的超聲剝離的得到氧化石墨烯的薄片。經(jīng)超聲剝離的氧化石墨烯薄片經(jīng)過超聲及化學還原法制備得到石墨烯薄片。
　　(2)通過一鍋

3、法原位合成出石墨烯在復合材料中有不同摻雜比例的石墨烯/CdS納米薄片復合材料,運用X射線衍射圖譜(XRD)、透射電鏡(TEM)等表征手段對制備的樣品的晶體結構和形態(tài)進行了表征。并借助光化學反應儀研究了其對亞甲基藍溶液的脫色性能。結果表明:CdS納米顆粒均勻的分布在石墨烯的表面,粒徑大約為90nm左右。石墨烯/CdS在可見光照射下對亞甲基藍溶液有良好的脫色效果。當光照時間達到60min,對亞甲基藍溶液降解效率達到最大,為91％。