CN108499612B - 以石墨烯为支撑骨架的三维碳化钛/署红水凝胶光催化复合材料及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了以石墨烯为支撑骨架的三维碳化钛/署红水凝胶光催化复合材料及其制备方法与应用。所述方法是在搅拌条件下将Ti3C2溶液和氧化石墨烯溶液混合，然后依次在溶液中加入署红溶液和NaHSO3溶液，搅拌30‑40 min后往反应体系中通入氮气10‑15 min，70‑80℃加热8‑10 h，所得产物用水多次洗涤，去除残留的NaHSO3，得到三维碳化钛/署红水凝胶光催化复合材料。所述三维碳化钛/署红水凝胶光催化复合材料具有良好的降解性能，其三维的宏观结构有利于简化操作步骤和材料的回收。本发明方法制备过程简单，反应条件温和，材料可以实现有效回收，对降解水体中的重金属离子具有重要的实际应用价值，有利于环境和能源的可持续发展。
Description
技术领域
本发明属于材料技术领域，具体涉及一种以石墨烯为支撑骨架的三维碳化钛/署红水凝胶光催化复合材料及其制备方法与应用。
背景技术
在催化反应中，光催化技术作为一项绿色技术，一方面着力于水、空气和土壤等环境污染治理的基础和应用研究；另一方面，也可以用于光解水制氢和染料敏化太阳能电池等方面。随着该技术的不断发展，将光催化用于去除水相中重金属离子的研究备受关注。近年来，有机染料光敏剂署红（EY）由于其结合了同相光催化和异相光催化的优势受到了广泛关注。但是这类催化剂在实际应用中存在低效率、低稳定性、低回收率的问题。新型材料Ti3C2，自2011年被发现以来，由于其自身优异的性质吸引了许多领域工作者的关注，目前被广泛应用于能源电池、超级电容器和传感器等领域。特别地，Ti3C2优异的导电性、亲水性，吸附性能以及可调控的表面性质使其在光催化领域成为一颗闪耀的明星。因此，若将有机染料光敏剂与Ti3C2结合，在材料合成和光催化领域中都具有深远的意义和广阔的前景。然而，和其他二维片层材料结构相似，Ti3C2纳米片存在易堆叠的问题。这些问题导致其自身的优异性能无法得到充分有效的发挥。基于这点，开发新的制备方法，抑制Ti3C2/EY复合体系中Ti3C2纳米片的堆叠，使其独特的优势在光催化领域得到有效发挥成为了工作的重点和难点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生产工艺简单、环境友好、具有三维石墨烯结构为支撑骨架的Ti3C2/EY水凝胶光催化复合材料的制备方法，以及该光催化复合材料在去除重金属离子中的应用。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
以石墨烯为支撑骨架的三维碳化钛/署红水凝胶光催化复合材料的制备方法：在搅拌条件下，将Ti3C2溶液和氧化石墨烯溶液混合，然后依次在溶液中加入署红溶液和NaHSO3溶液，混合溶液中碳化钛和氧化石墨烯的质量比为1-4∶1，搅拌30-40 min后，往反应体系中通入氮气10-15 min，70-80 ℃加热8-10 h，所得产物用水多次洗涤，去除残留的NaHSO3，得到三维碳化钛/署红水凝胶光催化复合材料。
所述混合溶液中，碳化钛和氧化石墨烯的质量比为2.3-4∶1。
所述Ti3C2溶液的浓度为2 mg/mL，所述氧化石墨烯溶液的浓度为2 mg/mL，所述署红溶液的浓度为0.5 mg/mL，所述NaHSO3溶液的浓度为48 mg/mL，所述Ti3C2溶液、氧化石墨烯溶液、署红溶液的体积比为1-4∶1∶1。
所述氮气的通入量为35-45 mL/min。
所述氧化石墨烯的制备方法为：将230 ml浓硫酸加入到3 L的三颈烧瓶中，加入10g石墨粉，搅拌5-10 min；再加入30 gKMnO4，继续搅拌10 min；然后35 ℃水浴2 h；然后加入460 mL水，搅拌5-10分钟后，将转速加快，加入1.4 L水，搅拌5min后，再次将转速加快；然后加入50 mL过氧化氢，继续搅拌30 min，离心，产物依次经过酸洗、水洗，然后将产物装入渗析袋，换水渗析至溶液中的离子浓度小于10 ppm，收集渗析后的产物，45 ℃烘干，得到氧化石墨烯。
Ti3C2的制备方法为：将1 g LiF溶于10 mL 9 mol/L的HCl溶液中，然后将1 gTi3AlC2粉末加入到上述溶液中，在35 ℃下搅拌24 h，反复用水洗，保留沉淀物，直至上清液pH = 6，将得到的黑色沉淀物溶于200 mL水中，通氮气20 min，超声60 min，将混合物在3500 rpm下离心60 min，保留上层溶液，得到少层的Ti3C2溶液（抗堆叠的Ti3C2）。
本发明方法制备的三维碳化钛/署红水凝胶光催化复合材料，具有抗堆叠的三维孔状结构，能使光敏剂均匀分布于三维骨架上应用于光催化降解重金属离子。本发明的显著优点在于：
（1）本发明将三维Ti3C2/EY水凝胶光催化复合材料用于降解重金属离子体系，具有较高的催化效率，所制备的三维Ti3C2/EY水凝胶光催化复合材料具有比Ti3C2/EY粉末材料更高的光催化性能且易回收，有利于环境和能源的可持续发展。
（2）三维Ti3C2/EY水凝胶光催化复合材料的光催化活性高、制作成本低、生产工艺简单、可宏观制备。
附图说明
图1是三维Ti3C2/EY水凝胶的实物图。
图2是三维Ti3C2/EY水凝胶的SEM图。
图3是三维Ti3C2/EY水凝胶的TEM图。
图4是三维Ti3C2/EY水凝胶的拉曼图。
图5是Ti3C2/EY粉末的SEM图。
图6是三维Ti3C2/EY水凝胶和Ti3C2/EY粉末的活性图。
具体实施方式
以石墨烯为支撑骨架的三维碳化钛/署红水凝胶光催化复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）制备氧化石墨烯：将230 ml浓硫酸加入到3 L的三颈烧瓶中，加入10 g石墨粉，搅拌5-10 min；再加入30 gKMnO4，继续搅拌10 min；然后35 ℃水浴2 h；然后加入460 mL水，搅拌5-10分钟后，将转速加快，加入1.4 L水，搅拌5 min后，再次将转速加快；然后加入50 mL过氧化氢，继续搅拌30 min，离心，产物依次经过酸洗、水洗，然后将产物装入渗析袋，换水渗析至溶液中的离子浓度小于10 ppm，收集渗析后的产物， 45 ℃烘干，得到氧化石墨烯。
（2）制备少层的Ti3C2：将1 g LiF溶于10 mL 9 mol/L的HCl溶液中，然后将1 gTi3AlC2粉末加入到上述溶液中，在35 ℃下搅拌24 h，反复用水洗，保留沉淀物，直至上清液pH = 6，将得到的黑色沉淀物溶于200 mL水中，通氮气20 min，超声60 min，将混合物在3500 rpm下离心60 min，保留上层溶液，得到少层的Ti3C2溶液（抗堆叠的Ti3C2）。
（3）制备三维碳化钛/署红水凝胶光催化复合材料：在搅拌条件下，将Ti3C2溶液和氧化石墨烯溶液混合，然后依次在溶液中加入署红溶液和NaHSO3溶液，混合溶液中碳化钛和氧化石墨烯的质量比为1-4∶1，搅拌30-40 min后，往反应体系中通入氮气10-15 min，70-80 ℃加热8-10 h，所得产物用水多次洗涤，去除残留的NaHSO3，得到三维碳化钛/署红水凝胶光催化复合材料。
进一步，Ti3C2溶液的浓度为2 mg/mL，所述氧化石墨烯溶液的浓度为2 mg/mL，所述署红溶液的浓度为0.5 mg/mL，所述NaHSO3溶液的浓度为48 mg/mL，所述Ti3C2溶液、氧化石墨烯溶液、署红溶液的体积比为1-4∶1∶1。
本发明的三维碳化钛/署红水凝胶光催化复合材料用于光催化降解金属离子，具体步骤如下：
（1）取一定量六价铬溶液、催化剂（三维Ti3C2/EY水凝胶或Ti3C2/EY粉末）于反应瓶中，并通入氮气(40 mL/min)，在黑暗状态下吸附一定时间，六价铬溶液在光催化复合材料表面达到吸附平衡；
（2）在氮气保护下，对上述体系进行可见光（λ>420 nm）光照，每隔一定时间后取适量液体，反应结束后，采用紫外可见吸收光谱对所取液体进行分析。
以下采用具体实施例来进一步说明本发明，但本发明的保护范围并不限于下列实施例。
实施例1
三维碳化钛/署红水凝胶光催化复合材料的制备
4.75 mL、2 mg/mL的 Ti3C2溶液在搅拌条件下和2.03 mL、 2 mg/mL的GO混合，依次在上述溶液中加入2 mL的0.5 mg/mL的 EY溶液和48 mg/mL的 NaHSO3溶液，搅拌30分钟后，通氮气10分钟，70 ℃加热8小时。将产物用水多次洗涤，去除残留的NaHSO3，得到以石墨烯为支撑骨架的三维Ti3C2/EY水凝胶，其SEM图如图2所示，TEM图如图3所示，拉曼图如图4所示。
实施例2
光催化降解金属离子
1、三维Ti3C2/EY水凝胶的光催化降解实验
将实施例1制备的三维Ti3C2/EY水凝胶放于20 mL 10 ppm 的六价铬溶液中，暗吸附1小时，通氮气（40 mL/min）1小时后，置于可见光(>420 nm)下光照，三维Ti3C2/EY水凝胶光催化复合材料的光催化性能为10分钟降解99.3%六价铬溶液。
2、Ti3C2/EY粉末的光催化降解实验
将实施例1制备的三维Ti3C2/EY水凝胶用烘箱烘干，磨碎，得到Ti3C2/EY粉末，其SEM图如图5所示。
将Ti3C2/EY粉末放于20 mL 10 ppm 的六价铬溶液中，暗吸附1小时，通氮气（40mL/min）1小时后，置于可见光(>420 nm)下光照，Ti3C2/EY粉末材料的光催化性能为10分钟降解41.6%六价铬溶液。
三维Ti3C2/EY水凝胶及其粉末的光催化结果如图6所示，由光催化降解实验可知，三维Ti3C2/EY水凝胶光催化复合材料具有比Ti3C2/EY粉末材料更高的光催化性能，说明抗堆叠的Ti3C2能更好地发挥其优异性能进而使得本发明的三维Ti3C2/EY水凝胶展现出更好的光催化活性。
实施例3
三维碳化钛/署红水凝胶光催化复合材料的制备
4 mL、2 mg/mL的 Ti3C2溶液在搅拌条件下和2.03 mL、 2 mg/mL的GO混合，依次在上述溶液中加入2 mL的0.5 mg/mL的 EY溶液和48 mg/mL的 NaHSO3溶液，搅拌40分钟后，通氮气15分钟，70 ℃加热10小时。将产物用水多次洗涤，去除残留的NaHSO3，得到以石墨烯为支撑骨架的三维Ti3C2/EY水凝胶
实施例4
三维碳化钛/署红水凝胶光催化复合材料的制备
6 mL、2 mg/mL的 Ti3C2溶液在搅拌条件下和2.03 mL、 2 mg/mL的GO混合，依次在上述溶液中加入2 mL的0.5 mg/mL的 EY溶液和48 mg/mL的 NaHSO3溶液，搅拌30分钟后，通氮气10分钟，80 ℃加热8小时。将产物用水多次洗涤，去除残留的NaHSO3，得到以石墨烯为支撑骨架的三维Ti3C2/EY水凝胶
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (9)
1.以石墨烯为支撑骨架的三维碳化钛/署红水凝胶光催化复合材料的制备方法，其特征在于：在搅拌条件下，将Ti3C2溶液和氧化石墨烯溶液混合，然后依次在溶液中加入署红溶液和NaHSO3溶液，混合溶液中碳化钛和氧化石墨烯的质量比为1-4∶1，搅拌30-40 min后，往反应体系中通入氮气10-15 min，70-80 ℃加热8-10 h，所得产物用水多次洗涤，去除残留的NaHSO3，得到三维碳化钛/署红水凝胶光催化复合材料。
2.根据权利要求1所述的以石墨烯为支撑骨架的三维碳化钛/署红水凝胶光催化复合材料的制备方法，其特征在于：所述混合溶液中，碳化钛和氧化石墨烯的质量比为2.3-4∶1。
3.根据权利要求1所述的以石墨烯为支撑骨架的三维碳化钛/署红水凝胶光催化复合材料的制备方法，其特征在于：所述Ti3C2溶液的浓度为2 mg/mL，所述氧化石墨烯溶液的浓度为2 mg/mL，所述署红溶液的浓度为0.5 mg/mL，所述NaHSO3溶液的浓度为48 mg/mL。
4.根据权利要求3所述的以石墨烯为支撑骨架的三维碳化钛/署红水凝胶光催化复合材料的制备方法，其特征在于：所述Ti3C2溶液、氧化石墨烯溶液、署红溶液的体积比为1-4∶1∶1。
5.根据权利要求3所述的以石墨烯为支撑骨架的三维碳化钛/署红水凝胶光催化复合材料的制备方法，其特征在于：所述氮气的通入速率为35-45 mL/min。
6.根据权利要求1所述的以石墨烯为支撑骨架的三维碳化钛/署红水凝胶光催化复合材料的制备方法，其特征在于：所述氧化石墨烯的制备方法为：将230 mL浓硫酸加入到3 L的三颈烧瓶中，加入10 g石墨粉，搅拌5-10 min；再加入30 gKMnO4，继续搅拌10 min；然后35 ℃水浴2 h；然后加入460 mL水，搅拌5-10 min后，加入1.4 L水，搅拌5 min；然后加入50mL过氧化氢，继续搅拌30 min，离心，产物依次经过酸洗、水洗，然后将产物装入渗析袋，换水渗析至溶液中的离子浓度小于10 ppm，收集渗析后的产物， 45 ℃烘干，得到氧化石墨烯。
7.根据权利要求1所述的以石墨烯为支撑骨架的三维碳化钛/署红水凝胶光催化复合材料的制备方法，其特征在于：Ti3C2的制备方法为：将1 g LiF溶于10 mL的HCl溶液中，然后将1 g Ti3AlC2粉末加入到上述溶液中，在35 ℃下搅拌24 h，反复用水洗，保留沉淀物，直至上清液pH = 6，将得到的黑色沉淀物溶于200 mL水中，通氮气20 min，超声60 min，将混合物在3500 rpm下离心60 min，保留上层溶液，得到少层的Ti3C2溶液。
8.根据权利要求7所述的以石墨烯为支撑骨架的三维碳化钛/署红水凝胶光催化复合材料的制备方法，其特征在于：所述HCl溶液的浓度为9 mol/L。
9.根据权利要求1-8任一制备方法得到的三维碳化钛/署红水凝胶光催化复合材料。
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101237311B1 (ko) * | 2011-06-02 | 2013-02-28 | 서울대학교산학협력단 | 투명 고분자막을 이용한 가요성 염료감응형 태양전지 및 그 제조 방법 |
| CN103663662A (zh) * | 2013-12-05 | 2014-03-26 | 乐山市洁宇纳米应用技术研究所 | 一种水解四氯化硅产物降解重金属铅的方法 |
| CN103738944A (zh) * | 2013-11-14 | 2014-04-23 | 盐城增材科技有限公司 | 一种通过纳米粒子掺杂制备三维石墨烯的方法 |
| CN104231623A (zh) * | 2014-09-11 | 2014-12-24 | 黑龙江大学 | 一种金属离子掺杂制备不同形貌氧化石墨烯/聚苯胺复合电极材料的方法 |
| CN105457676A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-04-06 | 福州大学 | 一种非金属三维宏观结构石墨烯-有机物气溶胶光催化剂 |
| CN106057471A (zh) * | 2016-05-27 | 2016-10-26 | 同济大学 | 三维石墨烯气凝胶负载二硫化钼纳米片杂化材料的制备方法及其应用 |
| CN106215952A (zh) * | 2016-07-15 | 2016-12-14 | 湖北科技学院 | 量子点/TiO2纳米复合水凝胶软反应器及其原位辐射制备方法 |
| CN107551829A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-01-09 | 福州大学 | 一种石墨烯/碳化钛水体净化复合膜材料 |
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Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101237311B1 (ko) * | 2011-06-02 | 2013-02-28 | 서울대학교산학협력단 | 투명 고분자막을 이용한 가요성 염료감응형 태양전지 및 그 제조 방법 |
| CN103738944A (zh) * | 2013-11-14 | 2014-04-23 | 盐城增材科技有限公司 | 一种通过纳米粒子掺杂制备三维石墨烯的方法 |
| CN103663662A (zh) * | 2013-12-05 | 2014-03-26 | 乐山市洁宇纳米应用技术研究所 | 一种水解四氯化硅产物降解重金属铅的方法 |
| CN104231623A (zh) * | 2014-09-11 | 2014-12-24 | 黑龙江大学 | 一种金属离子掺杂制备不同形貌氧化石墨烯/聚苯胺复合电极材料的方法 |
| CN105457676A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-04-06 | 福州大学 | 一种非金属三维宏观结构石墨烯-有机物气溶胶光催化剂 |
| CN106057471A (zh) * | 2016-05-27 | 2016-10-26 | 同济大学 | 三维石墨烯气凝胶负载二硫化钼纳米片杂化材料的制备方法及其应用 |
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Non-Patent Citations (1)
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