Внедрение нескольких методов приготовления композитных фотокатализаторов полупроводник / графен

Метод приготовления напрямую влияет на морфологию, структуру, размер композитных фотокатализаторов и способ связывания графена с полупроводниками. В этой статье в основном описывается несколько методов приготовления композитных фотокатализаторов полупроводник / графен, включая метод нагрева воды / растворителя, метод смешивания растворов и метод выращивания на месте.

Приготовление композитного фотокатализатора полупроводник / графен гидротермальным / термическим методом с использованием растворителя

Гидротермальный / термический метод с использованием растворителя - традиционный метод выращивания кристаллов полупроводниковых материалов. Теперь это также эффективный метод синтеза композитов полупроводник / графен. Процесс подготовки обычно заключается в загрузке полупроводников или предшественников полупроводников в оксиды графена. (GO) или графен, оксид графена восстанавливается до графена в условиях горячей воды и растворителя.

Метод гидротерм / нагревания растворителя позволяет синтезировать композитный фотокатализатор полупроводник / графен. Между полупроводником и графеном часто возникает химическая связь. Полученный композитный фотокатализатор может полностью проявлять синергетические эффекты графена и полупроводника. Это способствует повышению его фотокаталитической энергии. Zhang et al. синтезированы химически связанные нанокомплексы TiO2 (P25) / GR одностадийным гидротермальным методом. По мере развития гидротермальной реакции восстановление GO и загрузка P25 завершаются одновременно. Подготовленный фотокатализатор P25 / GR обладает отличной адсорбционной способностью красителя и эффективным разделением заряда.

Синтез композитного фотокатализатора полупроводник / графен гидротермическим / термическим методом с использованием растворителя. Частицы полупроводника имеют тенденцию к относительно равномерному распределению на графене. Например, Neppolian et al. гидротермальным методом получен равномерно распределенный композитный фотокатализатор Pt / TiO2 / GO. Ли и др. получено равномерное распределение CdS термическим методом с использованием растворителя. Композитный фотокатализатор полупроводник / графен. Wu et al .. / GR наночастицы, наночастицы ZnO плотно и равномерно нанесены на графеновые таблетки. Ван и др. [26] Наночастицы TiO2 / RGO (восстановленный оксид графена) с хорошей дисперсией частиц были получены гидротермальным методом.

Некоторые особые формы композитных фотокатализаторов полупроводник / графен также могут быть получены гидротермальным методом / методом нагрева с использованием растворителя. Ding et al. получили ультратонкие наночастицы TiO2 на графене, экспонированном на поверхности кристаллов с высокой энергией (001) методом нагрева растворителя. Шен и др. синтезированные листья с использованием улучшенного одностадийного гидротермального метода. Композиты TiO2 / RGO. Zou et al. использовали простой и распространенный прямой гидротермальный метод нанокристаллических зародышей для синтеза нанометровых массивов стержней TiO2, ZnO, MnO2, CuO и ZrO2 на обеих сторонах гибкого графена для формирования многослойных композитных структур. MO / G / MO, не только морфология однородна, но полупроводник и графен химически связаны.

2, приготовление метода смешивания растворов композитного фотокатализатора полупроводник / графен

Композитный фотокатализатор готовят путем смешивания суспензии графена (или оксида графена) с раствором, содержащим порошок полупроводника (или предшественник полупроводника Ion), а затем получают простой обработкой, такой как сушка, прокаливание и т. Д. Этот метод называется смешиванием раствора. метод. По сравнению с методом нагревания Юшуй / нагревания растворителем, условия реакции мягкие, метод прост, а стоимость приготовления невысока.

Имеется много сообщений о приготовлении композитных фотокатализаторов полупроводник / графен методом смешивания растворов. Среди них суспензия TiCl4 непосредственно смешивается с суспензией оксида графена, а оксид графена восстанавливается до графена гидратированным гидразином, композитным фотокатализатором TiO2 / GR. Лю и др. смешанный GO с нанометровыми стержнями TiO2 (или наночастицами) в форме раствора для получения нанометровых стержней TiO2 / GO и нанометровых частиц TiO2 / GO, как показано на рисунке 4. Два композитных фотокатализатора. За исключением TiO2, комбинации других полупроводников и графена также могут быть получены методом смешивания растворов, например комплекс ZnO / GR, комплекс SnO2 / GR и Sr2 Ta2 O 7-xNx / GR.

Метод смешивания раствора прост в эксплуатации, а условия реакции мягкие. Одновременно можно производить множество композитных фотокатализаторов полупроводник / графен. Iwase и др. Будут содержать три раствора GO, Bi VO4, Ru / SrTiO3: Rh соответственно. Смешанный, приготовленный композитный фотокатализатор Bi VO 4 / RGO, Ru / SrTiO 3: Rh / RGO. Ng и другие смешали раствор оксида графена с тремя фотокаталитическими материалами (WO3, Bi VO 4, TiO2). Были приготовлены три композитных фотокатализатора полупроводник / графен.

3, подготовка метода выращивания на месте композитного фотокатализатора полупроводник / графен

Метод выращивания на месте также является одним из наиболее эффективных методов приготовления композитных фотокатализаторов полупроводник / графен. В этом методе часто используются предшественники полупроводников в сочетании с оксидами графена (или графеном) для контроля гидролиза предшественников полупроводников. В полупроводниках на графене растут кристаллические зародыши. Оксид графена восстанавливается с образованием композитного фотокатализатора полупроводник / графен.

Zhang Qiong et al. использовали графит и сульфат титана в качестве исходных реагентов при низких температурах (<; 100oC). Получение композитного материала с интеркалированным оксидом титана и графена, гидролизованного Ti (SO4) 2 [TiO] Группа 2 + диффундирует в слой оксида графена за счет электростатического притяжения и растет in situ при низких температурах с образованием интеркалированных композитов TiO2-GO. Jiang et al. используйте вакуум и поверхностно-активное вещество, чтобы помочь в расширении графитового сэндвича. Рост наночастиц TiO2 in situ. Вакуумная среда может способствовать проникновению раствора предшественника TiO2 Ti (OBu) 4 и поверхностно-активных веществ в слой расширенного графита, а затем с помощью поверхностно-активных веществ бесчисленные наночастицы TiO2 равномерно растут in situ в слое. . Постепенно образовывались комплексы TiO2 / GR. Zhang et al. добавлены ионные растворы SnCl2 и TiCl3 к дисперсиям GO, восстановленные SnCl2 и TiCl3 GO. Соответствующие нанокристаллы SnO2 и TiO2 гидролизуются с образованием. Композитные фотокатализаторы ZnO / GR также могут быть синтезированы методом выращивания на месте. Когда водный раствор предшественника ZnO Zn2 + добавляется к суспензии оксида графена, Zn2 + адсорбируется на хлопьях оксида графена, а оксиды графена восстанавливаются с помощью NaOH и NaBH4 с получением композитного фотокатализатора ZnO / GR. Du et al .. P123, TTIP, TiCl4, GO состоит из коллоидной суспензии этанола или тетрагидрофурана, которую затем пропитывают суспензией стеклянной подложкой, покрытой полистирольной белковой мембраной, многократно пропитывают несколько раз и, наконец, восстанавливают и прокаливают графен оксидов с паром гидразина. Можно получить слоистую упорядоченную макропористо-мезопористую композитную пленку TiO2 / GR с шариками из полистирольного каучука в качестве шаблона, как показано на рисунке 6. Lambert et al. сообщили, что в присутствии водной дисперсии GO путем гидролиза TiF4 in situ для синтеза композиций TiO2 / GO в форме цветка, Li и других материалов непосредственно in situ для синтеза однородных мезопористых нанопроволок TiO2 на графеновых таблетках.

4, другие методы приготовления композитного фотокатализатора полупроводник / графен

В дополнение к указанным выше трем методам существуют также некоторые методы, с помощью которых можно получить композитные фотокатализаторы полупроводник / графен, такие как метод электрохимического осаждения, метод осаждения атомного слоя и т. Д., Но в зависимости от условий технологии изготовления и стоимости. Эти методы реже используются в реальном синтезе. Такие как Du и другие [48] Электрохимическое осаждение ZrO2 / GR на стеклоуглеродном электроде; Менг и др. [49] Композиты TiO2 / GR были приготовлены методом атомно-слоистого осаждения (ALD). TiO2 осаждался на графен 75 раз и образовывался после вакуумного прокаливания при 250 ° C.

Страница содержит содержимое машинного перевода.