石墨烯基節(jié)能凈化器石墨烯復(fù)合TiO2拓展了禁帶寬度,增強(qiáng)了對(duì)可見(jiàn)光的利用率銳鈦礦型TiO2的禁帶寬度為3.2eV,其對(duì)應(yīng)的吸收波長(zhǎng)為387.5nm。吸收波段局限在紫外區(qū)。Chen等研究發(fā)現(xiàn):將TiO2與氧化石墨烯進(jìn)行復(fù)合,石墨烯中的C鍵易與TiO2中的Ti形成C-Ti,這種鍵起到了類似參雜的作用,同時(shí)電子和空穴可以在TiO2與氧化石墨烯之間傳導(dǎo),從而減少電子和空穴的復(fù)合,改變了原有的禁帶寬度,在可見(jiàn)光區(qū)顯示出了較大的光化學(xué)活性,從而增大了TiO2對(duì)于可見(jiàn)光的利用率。
石墨烯基節(jié)能凈化設(shè)備工藝結(jié)構(gòu)
1、石墨烯制備以氧化石墨為原料,經(jīng)過(guò)超聲和微波處理,得到氧化石墨烯材料。技術(shù)總指導(dǎo)為中科院碳材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、常州中科特炭新能源科技有限公司董事長(zhǎng)郭全貴研究員。該技術(shù)具有*自主產(chǎn)權(quán),原始石墨材料及氧化石墨烯加工工藝成熟、成本可控,已經(jīng)具有規(guī)?;a(chǎn)能力。
2、氧化石墨烯基節(jié)能凈化設(shè)備,光催化劑具備的超高吸附性和導(dǎo)電率氧化石墨烯是一種新型的碳納米材料,具有優(yōu)異電學(xué)、光學(xué)和機(jī)械性能,將氧化石墨烯基復(fù)合材料與納米TiO2光催化劑復(fù)合可顯著提高光催化性能。
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):氧化石墨烯基節(jié)能凈化器,的吸附能力是活性炭的9倍多;試驗(yàn)發(fā)現(xiàn):經(jīng)過(guò)紫外可見(jiàn)吸收光譜分析,氧化石墨烯復(fù)合材料的吸收邊界約在480nm 處,明顯偏向長(zhǎng)波區(qū)域,這一現(xiàn)象可歸因于Ti-C化學(xué)鍵的形成,充分證明了氧化石墨烯的加入拓寬了TiO2的能帶,提高了光能的利用效率。而這一實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),是確定UV-LED紫外光波長(zhǎng)為365+400nm的依據(jù)。
3、復(fù)合紫外光照射波長(zhǎng)覆蓋由真空紫外燈UV185nm-254nm、UV254nm紫外燈和Leduv365nm-400nm紫外燈組成,波長(zhǎng)覆蓋納米TiO2光催化劑的響應(yīng),改變了UV254nm紫外燈短波長(zhǎng)(254nm)的缺陷。