Nhờ khả năng hấp phụ mạnh các chất hữu cơ trên bề mặt graphen bằng tương tác hydro, và tương tác lưỡng cực π-π, đồng thời khả năng kéo dài thời gian sống của các cặp electron-lỗ trống quang sinh, hiệu suất phân hủy thuốc nhuộm của composite được tăng cường đáng kể [28].
Hinh 1.9. Sự tăng cường khả năng phân hủy RhB trên bề mặt của TiO2/graphen
[30]
Trên thế giới, có nhiều công trình đã công bố về tổng hợp TiO2/graphen bằng phương pháp thủy nhiệt. Đối với vật liệu oxide kim loại nói chung và TiO2 nói riêng trên chất nền graphen, một trong những yếu tố có ảnh hưởng lớn đến tính chất xúc tác là kích thước và sự phân bố của các hạt oxide kim loại trên vật liệu nền. Trong hầu hết các phản ứng xúc tác, các hạt có kích thước càng bé được phân bố đồng đều trên nền là mục tiêu của quá trình tổng hợp vật liệu nhằm đạt được hiệu suất cao, nhờ vào sự tăng diện tích bề mặt các hạt khi giảm kích thước hạt. Hiện nay, với các phương pháp tổng hợp trong dung dịch, khả năng điều khiển kích thước hạt TiO2 và sự phân bố của hạt trên vật liệu nền vẫn chưa được nghiên cứu. Quá trình tổng hợp composite phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nồng độ dung dịch, thời gian phản ứng, nhiệt độ và sự tham gia của các chất bề mặt. Bên cạnh đó, sản phẩm thu được thường đi kèm với các chất tạp bẩn (như các chất tham gia phản ứng, các sản phẩm phản ứng) mà rất khó bị tẩy đi trong quá trình làm sạch. Vì vậy, một yêu cầu đặt ra là có thể khắc phục các nhược điểm trên, đặc biệt là có khả năng điều khiển kích thước và khả năng phân tán các hạt nano như mong muốn sẽ cho phép tổng hợp các chất xúc tác có hiệu suất