Fabrication of Fe3O4@graphene/TiO2 nanohybrid with enhanced photocatalytic activity for isopropanol degradation
Fabrication of Fe3O4@graphene/TiO2 nanohybrid with enhanced photocatalytic activity for isopropanol degradation
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Fe3O4@石墨烯/TiO2纳米杂化物的制备，具有增强的异丙醇降解光催化活性
DOI：
10.1016/j.jallcom.2019.03.378
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发表时间：
2019-07
影响因子：
6.2
通讯作者：
Wang Defa
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tan Jiahan;Wang Xin;Hou Weishu;Zhang Xueliang;Liu Lequan;Ye Jinhua;Wang Defa
我们报道了一种简单的两步水热法制备Fe3O4@graphene/TiO 2（F@G/TiO 2）纳米杂化材料。与二元石墨烯/TiO 2（G/TiO 2）或纯TiO 2相比，三元F@G/TiO 2纳米杂化材料表现出明显改善的光催化降解异丙醇（IPA）的性能，（0.4wt%Fe3O4和0.2wt%石墨烯）获得最高活性（262.5 μmoL/h用于丙酮释放; 28.8 μmoL/h用于CO2释放）。在F@G/TiO 2纳米杂化材料中，Fe 3 O 4产生的磁场和石墨烯优异的导电性促进了TiO 2中光生电子和空穴的分离和传输.结果表明，F@G/TiO 2纳米杂化材料的光催化活性明显提高，这可能是由于F@G/TiO 2纳米杂化材料的光催化活性增强的原因。机理研究表明，O2·−和空穴是光催化降解IPA的主要活性氧物种。
We report on the fabrication of a Fe3O4@graphene/TiO2(F@G/TiO2) nanohybrid using a facile two-step hydrothermal method. Compared with either the binary graphene/TiO2(G/TiO2) or pure TiO2, the ternary F@G/TiO2nanohybrid exhibited an apparently improved performance for photocatalytic isopropanol (IPA) degradation, and the sample F1@G/TiO2(0.4 wt% Fe3O4and 0.2 wt% graphene) achieved the highest activity (262.5 μmoL/h for acetone evolution; 28.8 μmoL/h for CO2evolution) under an AM 1.5G solar simulator irradiation. In the F@G/TiO2nanohybrid, the magnetic field arisen from Fe3O4and the excellent electrical conductivity of graphene were believed to facilitate the separation and transport of photoinduced electrons and holes in TiO2. As a consequence, the synergetic effect could account for the enhanced photocatalytic activity of F@G/TiO2nanohybrid. Mechanistic study indicated that O2•−and hole were the main reactive oxygen species for photocatalytic IPA degradation.
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发表时间：
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期刊：
Journal of Materials Science: Materials in Electronics
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--
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S. Mohammadi-Aghdam;Bijan Sarkhosh;Nastaran N. Tajoddin
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通讯作者：
Defa Wang;Jayanta K. Baral;Haiguang Zhao;B. Gonfa;V. Truong;M. A. El Khakani;R. Izquierdo;D. Ma