一种基于石墨烯的光催化剂及其制备方法技术

本申请公开了一种基于石墨烯的光催化剂及其制备方法，属于光催化技术领域。首先，将端氨基超支化聚硅氧烷与铋酸铜、铁酸镍复合得到纳米复合粉；再将氧化石墨烯置于二氧化硅气凝胶中，并使用十八烷基三氯硅烷对其进行改性得到改性气凝胶；最后将纳米复合粉与改性气凝胶复合得到光催化剂；本申请制得的光催化剂质量较轻，具有超强的亲油性和疏水性，置于受污染水体中后，催化剂可漂浮在水面，持续吸收水中的油污等污染物，并通过其上负载的纳米复合粉进行光催化，使污染物分解为二氧化碳和水。该催化剂在提升光催化效率的同时能有效降低光生载流子的界面传输阻力和复合率，工艺简单，回收方便，可重复利用，非常具有实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于石墨烯的光催化剂及其制备方法
本申请涉及光催化
，具体为一种基于石墨烯的光催化剂及其制备方法。
技术介绍
能源是人类生存、社会发展的物质基础，人类社会的发展离不开能源的推动；而当今社会，传统化石能源在我国能源结构中依旧处于主导地位，化石能源作为一种不可再生能源，持续不断的消耗会导致人类在不久的将来面临资源枯竭的问题，因此开发与利用新能源是人类的当务之急，在众多新能源中，太阳光具有绿色环保、取之不尽用之不竭的优势，格外受到人们的关注。光催化技术在新能源领域具有独特的优势和广阔的应用前景，它是一种利用太阳光激发半导体光催化剂，并将其转化为化学能、电能的一种新兴技术；目前比较热门的有光催化分解水制备氢、光催化固氮等。随着人类社会的发展，大量污染物被排放到水体中，一方面使得水中生物难以生存，导致环境恶化，另一方面也使得人类可支配的清洁水资源越来越少；研究发现，将光催化技术运用到水体污染领域，治理水体污染效果显著。为了缓解水污染问题，人们选择将二氧化钛等具有光响应的纳米材料运用于水体环境降解污染领域，纳米类光响应材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于石墨烯的光催化剂，其特征在于，所述光催化剂包括纳米复合粉和改性气凝胶，所述纳米复合粉接枝在所述改性气凝胶上；所述纳米复合粉为p-n异质结结构；所述改性气凝胶为表面经疏水处理后的石墨烯改性二氧化硅气凝胶。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于石墨烯的光催化剂，其特征在于，所述光催化剂包括纳米复合粉和改性气凝胶，所述纳米复合粉接枝在所述改性气凝胶上；所述纳米复合粉为p-n异质结结构；所述改性气凝胶为表面经疏水处理后的石墨烯改性二氧化硅气凝胶。


2.根据权利要求1所述的基于石墨烯的光催化剂，其特征在于，所述纳米复合粉和改性气凝胶的质量比为（3~5）：4。


3.根据权利要求1所述的基于石墨烯的光催化剂，其特征在于，所述纳米复合粉为端氨基超支化聚硅氧烷、铁酸镍和铋酸铜的纳米复合物。


4.根据权利要求3所述的基于石墨烯的光催化剂，其特征在于，所述纳米复合粉包含以下重量份的各组分：端氨基超支化聚硅氧烷20-30份、铁酸镍25-45份、铋酸铜28-32份。


5.一种如权利要求1~4中任一项所述的基于石墨烯的光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，将端氨基超支化聚硅氧烷、p型半导体材料、n型半导体材料混合均匀，在250~350℃温度下煅烧2~4h，得到纳米复合粉；
S2，在石墨烯改性二氧化硅气凝胶的表面附着硅氧烷自组装层，得到改性气凝胶；
S3，将纳米复合粉、改性气凝胶置于溶剂中混合均匀，调节pH值至8~10，在65~75℃下搅拌6~10h，除去溶剂后得到光催化剂。


6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，端氨基超支化聚硅氧烷的制备方法为：将γ―氨丙基三乙氧基硅烷溶解于水中，调节pH值为4.5~5.5，于4...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新，黄广晋，周楚凡，
申请(专利权)人：江苏威久科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32