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近些年来,随着社会工业技术的快速发展,环境污染和能源匮乏问题逐渐成为人们关注的重点。太阳能具有可再生、清洁、廉价等优点,因此,如何高效、快捷的利用太阳能资源,成为人们亟需解决的问题。半导体光催化降解技术就是利用太阳能资源将环境中的有机污染物转化为对环境无害的物质,从而为我们提供一个绿色环保的生活空间。在半导体光催化剂中,二氧化钛因其高效、无污染及价格低廉等优点而被广泛应用,但其作为光催化剂也存在一定的不足：1、Ti02带隙较宽(3.2eV),只能吸收紫外光,对太阳能的利用率较低；2、光催化过程中产生的电子-空穴对容易复合,光生载流子的利用率较低。因此,只有对二氧化钛进行改性,才能使其光催化性能更加优异。本论文的主要目的是针对二氧化钛在光催化方面的不足对其性能进行改性,以提高它的光催化活性。实验中,采用水热合成法制备氮掺杂石墨烯/二氧化钛(NGT)光催化剂,并用改性后的杂化材料降解染料曙红,测试其性能。利用石墨烯和氮元素对二氧化钛进行改性的原因是：石墨烯的电导率较高(15000cm2V-1s-1),能够及时地将电子导出,从而降低了光生电子和空穴的复合几率,且其比表面积很大,可以作为载体,很好的吸附光催化剂和染料分子；氮元素的掺杂可以将二氧化钛的光吸收范围拓宽至可见光区,进而提高其光谱响应范围。采用XPS、TEM、UV-vis DRS、XRD及TGA等对制备的光催化材料进行表征。XPS结果表明,成功地制得了氮掺杂石墨烯(NG)和NGT,其中NG中氮元素含量为3.50at%(at%表示原子百分比),NGT中氮掺杂量为2.09at%。通过紫外-可见漫反射谱可以发现,氮掺杂石墨烯的存在使光催化材料的光吸收谱拓宽至可见光区,且与Ti02相比,杂化材料的带隙变窄,光谱响应性提高。通过比较制备的杂化材料光降解染料曙红的结果表明：NG含量不同,杂化材料的光催化降解性能也不同,其中NG含量为5%时,杂化材料的光催化性能最好；未进行煅烧的杂化材料的光催化降解性能要比煅烧后的性能好。