氧化石墨烯/金属-有机框架复合材料在光催化中的应用

作者：朱家乐; 白羽婷; 冯思思^*

来源：材料导报, 2021, 35(S1): 315-327.

• 氧化石墨烯
• 金属-有机框架
• 复合材料
• 光催化
• 环境修复

光催化因其绿色安全、环境友好、成本低廉等优势,被认为是解决当前世界范围内环境问题和能源危机的有效方法。光催化技术的核心之一是光催化材料的研发,制备光催化活性高、组成稳定、可回收再利用的光催化剂是许多研究者的共同追求。近年来,金属-有机框架(MOFs)作为一类新型光催化材料已被广泛关注,但是由于结构不稳定、容易聚集、光生电子空穴对极易复合等缺点,其光催化效果受到严重影响,限制了MOFs在实际生产生活中的应用。因此,找到一种简便实用的方法来改善MOFs的光催化性能具有十分重要的意义。经实验证实,将氧化石墨烯(GO)与MOFs复合是有效方法之一。GO表面丰富的含氧基团使其易与MOFs复合,GO稳定的二维平面结构能增强MOFs的结构稳定性,同时GO极强的亲水能力还使MOFs容易分散在溶剂中。此外,更值得一提的是GO/MOF复合材料的电子-空穴复合速率得到有效降低,相比于母体组分其光催化活性显著提升。该方法易于操作、成本低廉,且对多种MOFs都有较好的适用性。本文综述了GO/MOF复合材料的最新进展,重点介绍了此类复合材料作为光催化剂在去除环境污染物中的应用,包括去除气态污染物、还原重金属离子、降解抗生素类药物、降解有机染料和降解其他有机污染物等方面。最后对GO/MOF复合材料未来的发展趋势作出预测,以期推动MOFs新型复合材料应用于环境修复。

• 单位
  山西大学; 化学化工学院