1.一种基于石墨烯的光催化剂,其特征在于,所述光催化剂包括纳米复合粉和改性气凝胶,所述纳米复合粉接枝在所述改性气凝胶上;所述纳米复合粉为p-n异质结结构;所述改性气凝胶为表面经疏水处理后的石墨烯改性二氧化硅气凝胶。
2.根据权利要求1所述的基于石墨烯的光催化剂,其特征在于,所述纳米复合粉和改性气凝胶的质量比为(3 5):4。
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3.根据权利要求1所述的基于石墨烯的光催化剂,其特征在于,所述纳米复合粉为端氨基超支化聚硅氧烷、铁酸镍和铋酸铜的纳米复合物。
4. 根据权利要求3所述的基于石墨烯的光催化剂,其特征在于,所述纳米复合粉包含以下重量份的各组分:端氨基超支化聚硅氧烷20-30份、铁酸镍 25-45份、铋酸铜 28-32份。
5.一种如权利要求1 4中任一项所述的基于石墨烯的光催化剂的制备方法,其特征在~于,包括以下步骤:
S1,将端氨基超支化聚硅氧烷、p型半导体材料、n型半导体材料混合均匀,在250 350℃~温度下煅烧2 4h,得到纳米复合粉;
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S2,在石墨烯改性二氧化硅气凝胶的表面附着硅氧烷自组装层,得到改性气凝胶;
S3,将纳米复合粉、改性气凝胶置于溶剂中混合均匀,调节pH值至8 10,在65 75℃下搅~ ~拌6 10h,除去溶剂后得到光催化剂。
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6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,端氨基超支化聚硅氧烷的制备方法为:将γ―氨丙基三乙氧基硅烷溶解于水中,调节pH值为4.5 5.5,于40 60℃温度条件下反~ ~应2 3h,干燥即得所述端氨基超支化聚硅氧烷。
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7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,石墨烯改性二氧化硅气凝胶的制备方法为:a.将正硅酸乙酯、氧化石墨烯置于乙醇中混合均匀,调节pH值为3 5,10 40℃条件下搅~ ~拌25 55min,得到物料A;
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b.调节物料A的pH值为7 9,继续搅拌20 40min,置于38 45℃条件下静置8 10h,形成物~ ~ ~ ~料B;
c.使用乙醇覆盖物料B,置于38 45℃条件下继续老化36 48h,得到物料C;
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d.使用正己烷将物料C浸渍覆盖,置于38 45℃条件下静置8 10h,得到物料D;
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e. 将物料D在70 100℃条件下干燥1.5 3.5h,得到石墨烯改性二氧化硅气凝胶。
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8.根据权利要求5或7所述的制备方法,其特征在于,改性气凝胶的制备方法为:将十八烷基三氯硅烷置于甲苯中搅拌15 25min,加入所述石墨烯改性二氧化硅气凝胶继续搅拌30~
60min,升高温度至45 65℃,干燥固化得到改性气凝胶。
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9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,在改性气凝胶的制备过程中,各原料的用量为:以重量份计,正硅酸乙酯40 50份、氧化石墨烯45 65份、十八烷基三氯硅烷28 34~ ~ ~份。
10.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,S1中,将端氨基超支化聚硅氧烷、p型半导体材料、n型半导体材料置于水中超声分散1.5 2.5h,然后再进行煅烧。
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