1。2。3  石墨烯负载纳米 Ag 光催化氧化醇

苯甲醛是工业上常用的芳香醛，可广泛用于苯甲酮、杀虫剂、苯胺等产品的生产中，也可 作为增塑剂、溶剂、低温润滑剂等，同时也是医药产品、香料、塑料添加剂、树脂工业等的重 要原料。苯甲醛的合成有多条不同途径，通常可在光照条件下将甲苯氯化、水解、氧化等。实 验室中常用苯甲醇氧化或苯甲酰氯催化还原制备苯甲醛，其中通过苯甲醇氧化制备苯甲醛是目 前最常用的合成手段。文献综述

氧化石墨烯（GO）与石墨烯（rGO）结构类似，表面有着丰富的含氧基团。由于氧化石 墨烯具有单层碳原子结构，并且亲水性较强，因此工业化合成石墨烯（rGO）常常使用氧化石 墨。最近，许多研究人员将目光放在以氧化石墨烯为前驱体合成石墨烯/金属、石墨烯/金属氧 化物等纳米复合材料,  在催化领域取得了不错的成果[16]。

纳米级别的光催化剂需要对纳米粒子的高效捕获、电子空穴对的产生及电子、空穴的有效 使用或重组。然而，对于一个半导体纳米粒子（例如最为常用的 TiO2）激发复合寿命通常在 皮秒级，而等离子纳米粒子在飞秒级（1 皮秒=1000 飞秒）。由于快速的激发重组降低了光催 化反应的效率，因此等离子纳米粒子体在光催化领域有着独特的优势。

石墨烯－银纳米粒子复合材料（rGO－Ag）在催化领域已经慢慢受到关注。由于石墨烯片 层间存在范德华力，因此石墨烯有着不可逆的团聚趋势，而存在于石墨烯层间的 Ag 纳米粒子 能够分离邻近石墨烯片层，极大减少了石墨烯的团聚。以石墨烯为基底的半导体纳米粒子复合 物作为醇氧化的光催化剂具有独特的优势[17]。纳米粒子和石墨烯可以作为光的媒介。此外，高 导电的石墨烯表面的光生载流子迁移率高，反过来降低光生电子空穴对的复合。同时疏水性的 石墨烯表面还提供了有机分子的吸附位点，所有这些因素都导致光催化活性的提高。然而石墨

烯纳米复合材料多用做染料的降解剂，作为光催化剂的研究很少，而其在醇氧化则更是少有人 研究。因此，可见光诱导的醇氧化是一个具有挑战性的问题。

我们选择了石墨烯基银纳米粒子复合材料的原因有两个，首先，银纳米粒子可用于捕获可 见光，且我们可以通过改变颗粒大小或形状来调整银纳米粒子表面的等离子体激元，使适用的 光照范围从可见光扩大到近红外。其次，以 rGO 作为载体可以延缓等离子体的激发重组动态， 从而提供有效的电荷分离和光催化反应。来*自~优|尔^论:文+网www.youerw.com +QQ752018766*

石墨烯纳米银复合材料（rGO－Ag）的制备条件已有多个文献提及。Tian 等人以 NaOH 为溶剂，80℃下反应 10 min，制备出 rGO-Ag 复合材料[18]。Kim 等在稳定剂 PVP 和偶联剂 APTMS 存在的条件下，将氧化石墨烯（GO）配成水溶液，使用肼作为还原剂，得出直径 2—5nm Ag 纳米粒子的石墨烯－银纳米粒子复合材料[19]。Yuan 等以柠檬酸钠为还原剂和稳定剂，得到 直径 20—25 nm Ag 粒子的石墨烯－银纳米复合材料（rGO－Ag）。在这些研究过程中，大多 数合成过程有着合成步骤复杂，耗时长，还原剂具有高危险性等缺点，复合材料的合成条件趋 待优化[20]。

1。3 本毕业设计的研究内容及意义

可见光诱导的醇氧化是一个具有挑战性的问题。目前已有多种光催化剂向这个方向发展。 其中，TiO2 由于它的化学稳定性、良好的光电性能，毒性低，成本低而最为常见。然而，TiO2 在紫外区域由于其较高的带宽（3。2 eV），光辐射的利用率不高，而石墨烯－银纳米复合材料 则具有高效的电荷分离和储存能力，因此石墨烯－银纳米银复合材料在光催化醇氧化的应用研 究方面意义深远。