氧化石墨烯/二氧化钛/酸解纤维素复合材料的制备及其在印染废水处理中的应用

曾安然，曾安蓉，陈汝盼

(黎明职业大学新材料与鞋服工程学院，福建 泉州 362000)

印染废水是多种染料和重金属共存的工业废水，处理难度大。利用光催化技术可将废水中的污染物降解或转化为无毒离子除去。二氧化钛(TiO2)是印染废水处理的有效光催化剂[1]，但因其光响应范围窄、光生电子-空穴易失效、分散性差等缺点，需对其进行改性。氧化石墨烯(GO)为sp2杂化碳原子构成的二维晶体，内部存在的π键电子迁移速率快[2]，用于改性TiO2有助于光生电子转移到GO并延长光生电子与空穴对的寿命，是TiO2的理想载体[3-5]。

TiO2在光照条件下激发羟基自由基实现对污染物的反应性处理，如使有机物降解或将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ)[6-7]，由于自由基反应为近距离反应，提高催化剂周围污染物浓度有助于提高光催化效率，可利用沸石、壳聚糖和石墨烯等材料改进TiO2的吸附性能[8-10]。高结晶度纤维素(CE)可提高复合材料机械性能，利用其吸附性还可发挥污染物富集作用[11-12]，从而提高复合催化剂的综合性能。

笔者将TiO2与GO、CE结合，制备兼具三者优点的GO/TiO2/CE复合材料，有效提高其吸附和光催化反应能力，从而实现复合材料对印染废水的高效处理。

1 实 验

1.1 原料与仪器

GO水溶胶(质量分数1%)，上海阿拉丁生化科技股份有限公司；微晶纤维素，上海麦克林生化科技有限公司；钛酸丁酯、亚甲基蓝(MB)、甲基橙(MO)、重铬酸钾，分析纯，国药集团化学试剂有限公司。

Hitachi S4800冷场发射扫描电镜，日本日立公司；NICOLET 5700傅里叶红外光谱仪，美国热电尼高力仪器公司；……