研究目的
通过构建非晶TiO2纳米颗粒与石墨烯的二维-二维微孔结构，同步提升催化剂对挥发性有机物矿化的吸附能力与电荷分离效率。
研究成果
非晶态TiO?纳米颗粒与石墨烯构建的二维-二维微孔结构显著增强了吸附能力和电荷分离效率，从而提高了甲苯的矿化效率。当石墨烯的添加重量比≥5%时，其主导了电荷分离过程。
研究不足
该研究以甲苯作为挥发性有机化合物（VOC）的模型物质，其发现可能并不直接适用于其他VOC。GR对微孔TiO2的孔结构、吸附能力和光活性的影响尚需进一步研究。
1：实验设计与方法选择：
采用低温水热法将非晶态TiO2纳米颗粒与石墨烯复合。
2：样品选择与数据来源：
选择甲苯作为模型物以评估样品的吸附能力和光活性。
3：实验设备与材料清单：
进行了N2吸附-脱附、扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜、X射线光电子能谱和X射线衍射测量。
4：实验步骤与操作流程：
在带有紫外灯的密闭系统中进行吸附和光催化实验。
5：数据分析方法：
通过GC-FID检测甲苯和CO2的浓度，并测量SPV以研究电荷分离过程。
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Transmission electron microscopy
JEM-2100
JEOL
Used to observe the nanostructure of the prepared samples.
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scanning electron microscope
QUANTA250
FEI
Used to observe the surface macromorphology and elemental distribution of the prepared samples.
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GR
Aladdin Chemistry
Used as a co-catalyst to enhance the electron mobility and charge separation efficiency.
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absolute ethyl alcohol
99.5%
Aladdin Chemistry
Used as a solvent in the synthesis process.
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dodecylamine
98%
Aladdin Chemistry
Used to coordinate with the Ti atom of the titanium(IV) tetrabutoxide hydrolysate.
-
Titanium(IV) tetrabutoxide
99%
Aladdin Chemistry
Used as a precursor for TiO2 nanoparticles.
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GC-FID
9790II
Fuli Instrument
Used to detect the concentrations of toluene and CO2.
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Belsorp–Max Surface Area Analyzer
MicrotracBEL
Used to conduct N2 adsorption–desorption experiments.
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D8 Advance
Bruker
Used to detect XRD.
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XPS
PHI Quantera II
Used to estimate the valence of the elements at the samples’ surface.
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elemental analyser
Vario Mciro Select
Elementar
Used to analyze the carbon contents of the prepared samples.
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