[发明专利]棒状五氧化二铌/还原氧化石墨烯复合光催化剂的制备

摘要

本发明公开了一种棒状五氧化二铌/还原氧化石墨烯复合光催化剂的制备方法：1）棒状五氧化二铌的制备；2）氧化石墨烯的制备；3）棒状五氧化二铌/还原氧化石墨烯复合物的制备。本发明能够有效地降低五氧化二铌光催化剂的禁带宽度，显著增强其对太阳光的利用率，进一步拓展五氧化二铌光催化剂的应用范围。棒状五氧化二铌/还原氧化石墨烯复合光催化剂可以快速、有效地分解水制氢，重复利用率高，且具有很好的应用前景和经济效益，是一种环境友好型的光催化剂。

主权项

棒状五氧化二铌/还原氧化石墨烯光催化剂的制备，其特征在于：包括下列步骤：1)棒状五氧化二铌的制备，用Nb2O5 NR表示取0.2g金属铌粉溶于80mL去离子水中，以1000rpm的转速搅拌处理30min，将上述溶液转移至100mL高压反应釜中，在200℃条件下陈化7天，过滤得到产品，再用去离子水和乙醇混合液洗涤2‑3次，过滤，在60℃干燥1h得到产品Nb2O5 NR，准备待用；2)氧化石墨烯的制备，用GO表示取1.0g石墨粉(<30μm)加入100mL水中，然后分别加入0.5g NaNO3、24.0mL H2SO4和3.0g KMnO4，超声震荡10min，将反应液置于冰浴中，强烈搅拌30min，取出在25℃下继续搅拌30min，加入46mL去离子水稀释反应液，加热至98℃继续搅拌10min，再在反应液中加入10mL H2O2和140mL H2O，过滤反应液，分别用5% HCl和去离子水反复冲洗所得反应物3‑5次，将所得产物置于80℃下干燥10h，制得氧化石墨烯(GO)，使用前，取一定量GO，溶于去离子水中，配成0.5mg mL‑1的溶液，超声震荡2h，再用11000rpm的转速离心分离10min，移取上层清液待用；3)棒状五氧化二铌/还原氧化石墨烯复合物的制备，用Nb2O5 NR‑RGO表示将上述步骤制备得到的Nb2O5 NR和0.5mg mL‑1的GO溶液以质量比1:0.01‑0.1为配比，加入至100mL的圆柱形玻璃容器中，然后加入50mL乙醇溶液，以1000rpm的磁力搅拌器处理30min，然后将混合物超声处理30min，在500W汞灯的条件下光照8h，紫外线照射后，悬浮液的颜色由灰褐色变为黑色说明GO被还原为RGO，过滤回收所得的复合材料，用去离子水清洗3‑5次，并在室温下干燥，将此产品标记为Nb2O5 NR‑RGO。