本科毕业论文

题目 介孔二氧化钛/石墨烯复合材料的制备及其光催化性

能的研究

学院名称 化学与制药工程学院 专业班级 应用化学12-02 学生姓名 导师姓名 周国伟

2016年 5 月 23 日

齐鲁工业大学本科毕业设计（论文）原创性声明

本人郑重声明：所呈交的毕业论文，是本人在指导教师的指导下独立研究、撰写的成果。论文中引用他人的文献、数据、图件、资料，均已在论文中加以说明，除此之外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示了谢意。本声明的法律结果由本人承担。

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年 月 日

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年 月 日 年 月 日

介孔二氧化钛/石墨烯复合材料的制备及其光催

化性能的研究

作 者 姓 名 专 业 应用化学 指导教师姓名 周国伟 专业技术职务 教授

目 录

摘 要 ................................................................................................................. 1

1.2.2论文研究意义 ................................................................................ 5 1.2.3本文研究的主要内容 .................................................................... 6

第二章 以改性的Hummers法制备氧化石墨烯 ..................................... 7

2.1引言 ......................................................................................................... 7 2.2 实验部分 ................................................................................................ 7 2.2.1实验试剂 ........................................................................................ 7 2.2.2实验仪器 ........................................................................................ 8 2.2.2实验内容 ........................................................................................ 8 2.2.3.1 以改性的Hummers法制备GO ............................................... 8 3.1引言 ....................................................................................................... 10 3.2实验部分 ............................................................................................... 10 3.2.1 实验试剂 ..................................................................................... 10 3.2.2实验仪器 ...................................................................................... 11 3.2.3 实验内容 ..................................................................................... 11 3.2.3.1水热法合成多介孔TiO2 .......................................................... 11

第四章 介孔二氧化钛/石墨烯复合材料的制备 .................................... 12

4.1引言 ....................................................................................................... 12 4.2实验步骤 ............................................................................................... 12

第五章 实验结果表征与分析 ................................................................... 13

5.1样品的表征方法 ................................................................................... 13 5.2测试方法 ............................................................................................... 13 5.2.2不同浓度的石墨烯与二氧化钛混合后的形貌 .......................... 14 5.2.3 X-射线衍射（XRD）分析 ......................................................... 14 5.2.4 光催化分析 ................................................................................. 15 5.2.5同一样品不同时间的降解图线分析 .......................................... 17

第六章 结果与讨论 ..................................................................................... 18 致 谢 .............................................................................................................. 22

齐鲁工业大学2016届本科生毕业论文

摘 要

在本论文中，首先以改性的Hummers法制备了氧化石墨烯（GO）纳米片，然后以GO为初始原料，以硫酸氧钛作为反应时的钛源，以P123为反应的模板剂，在乙醇、乙醚、乙二醇的作用下，采用简单环保的水热法合成二氧化钛/石墨烯复合材料。通过TEM和紫外分光光度计等仪器进行表征，研究了不同石墨烯浓度对二氧化钛/石墨烯复合材料光催化性能的影响。通过一系列的结果及图像分析发现，随着石墨烯比重在二氧化钛/石墨烯复合材料中的比重越来越高，其光催化性能也越来越好。即在其比重达到20%时光催化性能最好。TiO2/石墨烯复合材料经过XRD、紫外光谱等测试手段进行表征，确定了TiO2和石墨烯两者成功复合，也探究出了光催化性能的影响因素。

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具体研究内容如下：

(1) GO纳米片的制备：用一定量的石墨，在过硫酸钾、浓硫酸、浓磷酸、双氧水等氧化剂氧化下，以改性的Hummers法合成了GO纳米片。

(2) TiO2/石墨烯复合材料的制备：以硫酸氧钛为钛源，以P123为模板剂，在乙醇、乙醚、乙二醇的作用下，采用简单环保的水热法合成二氧化钛/石墨烯复合材料。

(3)通过调控反应物浓度，来探究不同的反应物浓度对TiO2/石墨烯复合材料光催 化性能的影响。

关键词：氧化石墨烯 改性的Hummers法 二氧化钛/石墨烯复合材料 光催化

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