石墨烯基可见光响应型磁性复合光催化剂的研制及其光催化性能研究

本项目针对光催化技术存在的几个关键问题：①、悬浮光催化体系催化剂回收困难；②、催化剂的催化效率较低，难以满足实际废水处理的要求；③、二氧化钛光催化剂不能有效地利用太阳光。围绕着开发"具有可见光响应能力、高效且易于回收的新型复合光催化剂"这一目标，将磁性颗粒的可磁分离性、石墨烯的大比表面积（强吸附性能）及强的电子传输能力和改性二氧化钛的可见光光催化性有机结合起来，旨在研究制备多功能"磁性石墨烯负载改性纳米二氧化钛三元复合光催化剂"的技术和原理，并将该材料应用于含酚废水和抗生素废水的处理，考察废水处理的效果并研究其作用机理。该项目所研究的复合光催化剂可以利用太阳能这一丰富的能源；由于石墨烯和二氧化钛的协同效应，催化剂的光催化性能将大大提高；最重要的特点是借助外加磁场可以较容易地回收催化剂并对其进行重复利用。因此，利用该新型复合材料进行废水处理符合国家经济的低碳、可持续发展策略。

本项目针对光催化技术存在的几个关键问题：①、悬浮光催化体系催化剂回收困难；②、催化剂的催化效率较低，难以满足实际废水处理的要求；③、二氧化钛光催化剂不能有效地利用太阳光。围绕着开发“具有可见光响应能力、高效且易于回收的新型复合光催化剂”这一目标，将磁性颗粒的可磁分离性、石墨烯的大比表面积（强吸附性能）及强的电子传输能力和改性二氧化钛的可见光光催化性结合起来，研究了一系列“磁性石墨烯负载改性纳米二氧化钛三元复合光催化剂”，并将该材料应用于含酚废水和抗生素废水的处理，考察了废水处理的效果并研究了其作用机理。本课题的成果将为难降解抗生素类污染物的去除提供新材料和新方法。在本项目的资助下，共发表SCI论文20篇，获得国家发明专利3项，培养硕士生8名，其中毕业3名。