石墨烯-钨酸银复合光催化剂

光催化是一门新兴的科学，它利用半导体光催化材料从自然界中获取廉价且可持续利用的太阳能，降低制取氢能源成本和分解各种有机污染物，在解决能源危机和环境污染治理方面有着良好的应用前景。

半导体的光催化特性已经被许多研究证实，但从催化效率来看，还存在诸多制约该技术广泛应用的问题。如何提高光催化剂的量子效率以使该技术在经济上能为人们所接受是目前国际光催化领域的研究焦点之一。

石墨烯是单层石墨晶体，它是构建其他维度碳质材料(如零维富勒烯、一维碳纳米管、三维石墨)的基本结构单元。由于其独特的二维结构，石墨烯蕴含了丰富而新奇的物理现象，为量子力学现象的研究提供了理想的平台，具有重要的研究价值。此外，石墨烯又具有较大的比表面积，对污染物有良好的吸附能力，同时石墨烯的良好透光性也为光催化提供了较好的条件。近年来，石墨烯在制备复合催化材料领域有着广泛的研究。

近来，合成低维金属钨酸盐纳米材料引起科学家极大的兴趣，源于它们在很多领域中有极大的应用前景，如光致发光、光学纤维、闪烁器材料、湿度传感器和催化剂等。例如钨酸银，钨酸银传统的合成方法是通过WO₃/Ag₂O系统直接在苛刻的反应条件下制得的，但所得产物效果不太理想。以氧化石墨烯、硝酸银和钨酸钠为原料，采用水热法制备可见光响应的石墨烯-钨酸银复合光催化剂，其光催化剂效果又如何？

石墨烯-钨酸银复合材料中钨酸银纳米棒不只是简单的附着在石墨烯片的表面，而是被石墨烯片包裹着，这样既可以防止钨酸银的氧化，又可以增加光催化剂的比表面积，而发挥降解污染物的效能。其制备按照如下步骤：

（1）将氧化石墨烯溶于去离子水中，超声3-5小时，得到分散液。

（2）在氧化石墨烯分散液中加入硝酸银，搅拌均匀后逐滴加入钨酸钠水溶液，得到混合溶液。

（3）在所得混合溶液转移至聚四氟乙烯内胆中，内胆置于不锈钢外套中，密封后，140-200℃下反应12-24小时后，反应釜自然冷却至室温。

（4）将得到的产物，离心分离，然后分别用蒸馏水和无水乙醇洗涤，真空干燥，得到石墨烯-钨酸银复合光催化材料。

石墨烯-钨酸银复合光催化材料绿色环保，制备工艺简单，原料易得。与传统单一钨酸银光催化剂相比，这种复合光催化剂，能够发挥钨酸银和石墨烯的协同优势，促进光生电荷分离、拓宽钨酸银催化剂的光响应范围、提高钨酸银的催化稳定性，且有利于钨酸银的回收利用，降低了成本。制备的石墨烯-钨酸银可见光催化剂能有效吸附和光催化降解有机染料和有毒有害污染物，不会造成二次污染。在环境保护、功能复合材料等领域具有重要的应用价值。

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