In Situ Grown TiO2 Nanospindles Facilitate the Formation of Holey Reduced Graphene Oxide by Photodegradation.
In Situ Grown TiO2 Nanospindles Facilitate the Formation of Holey Reduced Graphene Oxide by Photodegradation.
复制标题
DOI：
10.1021/acsami.6b01188
复制
发表时间：
2016-03-23
影响因子：
9.5
通讯作者：
Star A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Peng G;Ellis JE;Xu G;Xu X;Star A
二氧化钛（TiO2）纳米结构和TiO2/石墨烯纳米复合材料是用于能量转换、能量存储和有机污染物光降解的深入研究的材料。然而，对于TiO2/石墨烯复合材料来说，电解质、金属离子和气体分子在石墨基面的不渗透性阻碍了其实际应用。在此，我们报道了一种简单、环保的介孔锐钛矿型TiO2纳米纺锤的合成路线，并成功应用该方法获得了原位生长的TiO2纳米纺锤/氧化石墨烯复合材料。在 400 °C 下热还原后，通过光催化氧化机制在还原氧化石墨烯 (RGO) 片上产生孔。光生羟基自由基促进 RGO 中空穴的形成，该自由基氧化并随后使 RGO 的石墨表面脱羧。所提出的机制得到了纳米材料的光催化电化学特性的支持。由此产生的 TiO2/多孔 RGO 复合材料可以克服石墨烯片原来的不渗透性，并在催化、能量转换/存储装置和传感器中找到应用。
Titanium dioxide (TiO2) nanostructures and TiO2/graphene nanocomposites are intensively studied materials for energy conversion, energy storage, and organic contaminant photodegradation. However, for TiO2/graphene composites, impermeability across the graphitic basal plane for electrolytes, metal ions, and gas molecules hinders their practical applications. Herein we report a simple, environmentally-friendly synthetic route for mesoporous anatase TiO2 nanospindles, and successfully apply this method to obtain in-situ grown TiO2 nanospindles/graphene oxide composite. After a thermal reduction at 400 °C, holes are created in the reduced graphene oxide (RGO) sheets through a photocatalytic oxidation mechanism. The formation of holes in RGO is promoted by photogenerated hydroxyl radicals that oxidize and subsequently decarboxylate the graphitic surface of RGO. The proposed mechanism was supported by photo-catalytic electrochemical properties of the nanomaterials. The resulting TiO2/holey RGO composites may overcome the original impermeability of graphene sheets and find applications in catalysis, energy conversion/storage devices, and sensors.
登录
查看更多内容
影响因子：
3.3
作者：
Schniepp, HC;Li, JL;Aksay, IA
通讯作者：
Aksay, IA
用于固态半导体敏化太阳能电池的蒲公英状二氧化钛纳米棒的基底放置角度依赖生长
影响因子：
3.9
作者：
Peng, Guiming;Xu, Xueqing;Star, Alexander
通讯作者：
Star, Alexander
影响因子：
9.5
作者：
Qiu, Jingxia;Zhang, Peng;Zhang, Shanqing
通讯作者：
Zhang, Shanqing
影响因子：
10.8
作者：
Gomez-Navarro, Cristina;Weitz, R. Thomas;Kern, Klaus
通讯作者：
Kern, Klaus
影响因子：
15
作者：
Liang, Yongye;Li, Yanguang;Dai, Hongjie
通讯作者：
Dai, Hongjie