Z型Cu 2 O-(rGO-TiO 2 )光催化剂的制备及其对甲基橙的降解性能

通过简易的三步合成法成功制备出在日光下对甲基橙(MO)具有良好光催化性能的Z型Cu2O-(rGO-TiO2)光催化剂.与传统二元异质结不同，还原氧化石墨烯(rGO)作为中间介质可促进光催化剂量子效率的提升，可提高Cu2O-TiO2的氧化还原能力.当rGO负载量(质量分数)为1%时，Cu2O-(rGO-TiO2)具有最佳的光催化活性.采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)研究光催化剂的形貌结构和光学性质，采用探针法和光致发光光谱(PL)分析并验证了Z型光催化体系. Cu2O-(rGO-TiO2)光催化剂厚度约32.24 μm，Cu2O呈多面柱状结构，以{111}晶面(具有良好的光催化活性)为主，TiO2纳米颗粒均匀分散在二维单层褶皱片状结构的rGO表面，Cu2O、TiO2和rGO组成了Z型光催化体系.分别探究不同光源和rGO负载量对光催化性能的影响.结果表明：在模拟太阳光照射条件下，中间介质rGO的存在提升了量子效率，增强了光催化剂性能，Cu2O-(1%rGO-TiO2)光照2 h对甲基橙的催化降解率为58%.该Z型光催化剂可被应用于染料废水的降解，研究结果为环境治理提供了新的技术发展思路.