石墨烯-鎢酸銀複合光催化劑

光催化是一門新興的科學，它利用半導體光催化材料從自然界中獲取廉價且可持續利用的太陽能，降低制取氫能源成本和分解各種有機污染物，在解決能源危機和環境污染治理方面有著良好的應用前景。

半導體的光催化特性已經被許多研究證實，但從催化效率來看，還存在諸多制約該技術廣泛應用的問題。如何提高光催化劑的量子效率以使該技術在經濟上能為人們所接受是目前國際光催化領域的研究焦點之一。

石墨烯是單層石墨晶體，它是構建其他維度碳質材料(如零維富勒烯、一維碳納米管、三維石墨)的基本結構單元。由於其獨特的二維結構，石墨烯蘊含了豐富而新奇的物理現象，為量子力學現象的研究提供了理想的平臺，具有重要的研究價值。此外，石墨烯又具有較大的比表面積，對污染物有良好的吸附能力，同時石墨烯的良好透光性也為光催化提供了較好的條件。近年來，石墨烯在製備複合催化材料領域有著廣泛的研究。

近來，合成低維金屬鎢酸鹽納米材料引起科學家極大的興趣，源於它們在很多領域中有極大的應用前景，如光致發光、光學纖維、閃爍器材料、濕度感測器和催化劑等。例如鎢酸銀，鎢酸銀傳統的合成方法是通過WO₃/Ag₂O系統直接在苛刻的反應條件下制得的，但所得產物效果不太理想。以氧化石墨烯、硝酸銀和鎢酸鈉為原料，採用水熱法製備可見光回應的石墨烯-鎢酸銀複合光催化劑，其光催化劑效果又如何？

石墨烯-鎢酸銀複合材料中鎢酸銀納米棒不只是簡單的附著在石墨烯片的表面，而是被石墨烯片包裹著，這樣既可以防止鎢酸銀的氧化，又可以增加光催化劑的比表面積，而發揮降解污染物的效能。其製備按照如下步驟：

（1）將氧化石墨烯溶于去離子水中，超聲3-5小時，得到分散液。

（2）在氧化石墨烯分散液中加入硝酸銀，攪拌均勻後逐滴加入鎢酸鈉水溶液，得到混合溶液。

（3）在所得混合溶液轉移至聚四氟乙烯內膽中，內膽置於不銹鋼外套中，密封後，140-200℃下反應12-24小時後，反應釜自然冷卻至室溫。

（4）將得到的產物，離心分離，然後分別用蒸餾水和無水乙醇洗滌，真空乾燥，得到石墨烯-鎢酸銀複合光催化材料。

石墨烯-鎢酸銀複合光催化材料綠色環保，製備工藝簡單，原料易得。與傳統單一鎢酸銀光催化劑相比，這種複合光催化劑，能夠發揮鎢酸銀和石墨烯的協同優勢，促進光生電荷分離、拓寬鎢酸銀催化劑的光回應範圍、提高鎢酸銀的催化穩定性，且有利於鎢酸銀的回收利用，降低了成本。製備的石墨烯-鎢酸銀可見光催化劑能有效吸附和光催化降解有機染料和有毒有害污染物，不會造成二次污染。在環境保護、功能複合材料等領域具有重要的應用價值。

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