[发明专利]一种石墨烯复合光催化剂及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种石墨烯复合光催化剂，其特征为：所述复合光催化剂具有表面异质结结构，且所述表面异质结结构为石墨烯层片和石墨烯层片包裹的半导体光催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯复合光催化剂，其特征为：所述半导体光催化剂为具有光催化功能的半导体材料，至少包括金属氧化物、金属硫化物或金属氮化物之一的无机半导体以及由碳氮化合物构成的有机半导体。

3.根据权利要求1所述的一种石墨烯复合光催化剂，其特征为：所述半导体光催化剂的结构至少包括纳米晶体，亚微米晶体和无定形体。

4.一种权利要求1-3任一项所述石墨烯复合光催化剂的制备方法，其特征为：将半导体光催化剂与石墨烯氧化物在去离子水和还原性醇剂的双溶剂中采用光催化还原法制备石墨烯复合光催化剂，其工艺步骤包括，

(1)在超声作用下，把半导体光催化剂分散到去离子水中，然后加入石墨烯氧化物的溶液，超声处理制备分散液；

(2)在步骤(1)制得的分散液中加入还原性醇剂，得到双溶剂体系，通N₂将溶液中的溶解氧排尽，并在持续通N₂的条件下使用紫外-可见光光源照射该双溶剂体系；

(3)将反应后的双溶剂体系倒入真空抽滤装置中，并用去离子水冲洗、去除未反应的还原性醇剂，收集得到滤纸上的石墨烯复合光催化剂，置入高温烘箱中烘干处理；

(4)将干燥的石墨烯复合光催化剂从滤纸上剥离下来，研磨得到石墨烯复合光催化剂粉末。

5.根据权利要求4所述的石墨烯复合光催化剂的制备方法，其特征为：步骤(1)中所述半导体光催化剂至少包括二氧化钛。

6.根据权利要求4所述的石墨烯复合光催化剂的制备方法，其特征为：所述还原性醇剂至少为乙醇、丙醇或异丙醇之一。

7.根据权利要求4所述的石墨烯复合光催化剂的制备方法，其特征为：步骤(2)中加入的还原性醇剂质量或体积含量与所需还原的石墨烯氧化物的质量或体积含量相匹配。

8.一种权利要求1-3任一项所述石墨烯复合光催化剂的用途，其特征为：所述石墨烯复合光催化剂具有吸附性和光催化活性，适用于环境治理和太阳能转化利用的各应用，至少包括空气净化、污水处理、光解水制氢、CO₂光催化还原制备化工燃料。