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氧化石墨烯复合材料的制备、表征及其光催化和吸附性能研究的中期报告
摘要：本文对氧化石墨烯复合材料的制备、表征及其光催化和吸附性能进行了研究。采用化学共沉淀法制备氧化石墨烯，并将其与二氧化钛、碳纳米管等材料进行复合。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜等对复合材料组成、结构和形貌进行表征。测量了复合材料的表面吸附性能和光催化性能。结果表明：氧化石墨烯与二氧化钛、碳纳米管复合后，能够显著提高材料的吸附和光催化性能，对于亚甲基蓝等颜料的降解效果明显，这为其在环境治理等方面的应用提供了理论和实践基础。
关键词：氧化石墨烯；复合材料；光催化；吸附
一、引言
随着社会经济的发展和人口增长，环境问题已经成为全球面临的重大问题之一。在环境治理中，吸附和光催化是两种常见的技术手段。氧化石墨烯和二氧化钛、碳纳米管等材料在吸附和光催化方面具有良好的性能，因此将其复合可以显著提高材料的吸附和光催化性能。
二、实验方法
1.材料制备
氧化石墨烯的制备采用化学共沉淀法。将NaOH、KMnO4等混合物加入石墨粉末中，并在恒温水浴槽中反应，制备出氧化石墨烯。
将氧化石墨烯与二氧化钛、碳纳米管等材料进行复合。
2.材料表征
采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜等对复合材料组成、结构和形貌进行表征。
3.性能测试
测量复合材料的表面吸附性能和光催化性能。
三、结果与分析
1.复合材料的表征
经X射线衍射仪检测，氧化石墨烯和二氧化钛、碳纳米管均已在复合材料中存在，且相互之间有结合作用。
经扫描电子显微镜观察，复合材料表面形貌比单一材料更为复杂，其中颗粒较小、形状规则分布均匀。
2.复合材料的吸附性能
经实验测试，复合材料对亚甲基蓝等颜料具有较好的吸附性能，吸附能力高于单一材料。
3.复合材料的光催化性能
经实验测试，复合材料对亚甲基蓝等颜料具有较好的光催化降解性能，降解效果高于单一材料。
四、结论
氧化石墨烯与二氧化钛、碳纳米管等材料进行复合，能够显著提高材料的吸附和光催化性能。复合材料对亚甲基蓝等颜料的吸附能力和光催化降解效果都显著高于单一材料，为其在环境治理等方面的应用提供了理论和实践基础。