在纤维素纤维和超支化聚酰胺胺复合材料上稳定构建层状还原氧化石墨烯/硫化铜复合材料用于高效光催化降解有机染料

利用半导体基光催化剂降解水中有机染料正受到越来越多的关注，但在实际应用中仍存在一些问题，如光生载流子重组率高、回收困难、可重用性差等。在本研究中，将还原的氧化石墨烯(rGO)/硫化铜(CuS)负载到二脱氢纤维素纤维(DACF)上，在超支化聚酰胺胺(HPAMAM)的帮助下，构建了光催化复合纸(DACF/HPAMAM/rGO/ CuS纸)。结果表明，HPAMAM通过C-N键和酰胺键与DACF和还原氧化石墨烯键结合，可以作为纳米反应器诱导CuS均匀稳定生长。制备的DACF/ HPAMAM/rGO/CuS纸对罗丹明B的光催化降解活性是不含HPAMAM和rGO的复合纸(DACF/CuS纸)的2.7倍左右。这种性能的提高是由于复合纸中rGO/CuS的电荷分离效率提高和复合结构的稳定。DACF/ HPAMAM/rGO/CuS纸具有良好的稳定性和可重复使用性，是一种很有前途的光催化剂。

图1.双醛纤维素纤维/超支化聚酰胺胺/还原氧化石墨烯/硫化铜(DACF/HPAMAM/rGO/)的合成示意图

图2.还原氧化石墨烯/硫化铜(rGO/Cus)复合材料在双醛纤维素纤维/超支化聚酰胺-胺/还原氧化石墨烯/硫化铜(DACF/HPAMAM/rGO/Cus)纸上降解染料分子的协同光催化机理

HPAMAM可以通过共价接枝rGO到DACF上，它还可以作为一个纳米反应器来诱导均匀和CuS的稳定生长。还原氧化石墨烯有效地抑制了重组，从而改善了光刻载体的光刻性能复合纸的催化活性。在HPAMAM的帮助下，在DACF上构建的rGO/CuS复合材料表现出稳定的性能操作期间的循环光催化降解试验。因此，我们的工作提供了一种新的策略在复合纸的设计中具有优越的光催化活性以满足污水处理的要求，为制备高效稳定的降解有机染料的光催化复合纸提供了新的策略。

参考文献：

Qian Wang, Yun Xiang, Xikai Li, Wenxi Zhang, Xiujie Huang*, Xueren Qian. Industrial Crops & Products, 2021, 170, 113695.