硫化铜/石墨烯的制备及光催化性能研究

邢亚均

(上海市纺织科学研究院有限公司，上海 200082)

目前，在比表面积较大的石墨烯表面负载一些半导体材料，是一种提高材料光催化性能的有效途径[1-4]。Wang[5]、Zhang等[6]通过引入石墨烯作为光催化剂的基底，使光催化材料的活性位点及电子转移速率得到极大改善，表现出更好的光催化效率。这是因为石墨烯不仅能够阻止光催化剂微粒团聚，还能导出光生电子，加快电子转移速率，抑制光生电子-空穴对的复合[7]。

本文通过溶剂热法制备的硫化铜/石墨烯复合材料，将其作为光催化剂应用于染料溶液中，通过少许的添加量，即可完成对染料溶液的吸附降解，表明其极好的光催化活性，在有色染料废水的处理方面具有很好的应用前景。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

氯化铜(CuCl2·2H2O)、硫脲(CH4N2S)、1，2-丙二醇(C3H8O2)均为分析纯；氧化石墨烯、阳离子蓝SD-BL染料均为工业级。

YZPR-250(M)微型高压反应釜；DHG-9075A鼓风干燥箱；TGL-16B离心机；BL-GHX-V光化学反应仪。

1.2 制备方法

将4.2 g氯化铜、1.0 g氧化石墨烯加入400 mL 1，2-丙二醇中，超声分散30 min后，加入高压反应釜中120 ℃下机械搅拌20 min，接着将7.6 g硫脲缓慢加入上述混合液，升温至170 ℃，并保温反应 2 h。将得到的产物用丙酮或无水乙醇洗涤5～8次，置于恒温真空干燥箱中烘干，得到硫化铜/石墨烯复合产物。

1.3 性能表征

采用X射线衍射仪分析产品物相组成；X射线光电子能谱分析产品的组成元素；通过扫描电镜和透射电镜观察产品形貌和尺寸；采用N2吸附脱附曲线分析仪及孔隙分析仪分析产品的比表面积及孔径分布；采用荧光分光光度计测试产品的荧光光谱；……