Abstract In present work, the stability and photochemical transformations of graphene oxide (GO) under UV irradiation in water dispersion, and during photocatalytic processes, in the system containing TiO2 thin films, were examined. Under UV light, the appearance of defects in GO flakes structure was observed, and the intensification of flakes deterioration was noted in the presence of semiconductor. It was found that the type of UV light source determines the scale of degradation of GO flakes dispersed in water. Using the two types of UV light sources: fluorescent and xenon lamps, which differ in radiation intensity (15 mW/cm2 and 223 mW/cm2) the size of holes in GO flakes was estimated to be approximately 2 nm and 34 nm, respectively. To evaluate of TiO2 influence on GO decomposition GO flakes were deposited onto TiO2 thin films. The degradation process during irradiation of TiO2 thin films coated with GO in water was quantified by measuring GO flakes area. After 120 min of UV irradiation with the Xe lamp, the surface coverage of TiO2 with GO flakes decreased from 51% to 22%. Without access to light, no changes were registered. Analysis of structural changes is supported with SEM, AFM and TEM microscopy and spectroscopic studies consisting UV–Vis, FT-IR, XPS and Raman spectroscopy. Also, the influence of organic pollutant on the GO degradation process is discussed, revealing that the degradation of GO and contaminant are competitive and occur simultaneously.

中文翻译：

---

光催化过程中由紫外线照射引起的氧化石墨烯光化学转化

摘要 在目前的工作中，研究了氧化石墨烯 (GO) 在紫外线照射下在水分散体和光催化过程中，在含有 TiO2 薄膜的系统中的稳定性和光化学转化。在紫外光下，观察到 GO 薄片结构中出现缺陷，并注意到在半导体存在下薄片劣化加剧。发现紫外线光源的类型决定了分散在水中的 GO 薄片的降解程度。使用两种类型的紫外线光源：荧光灯和氙气灯，它们的辐射强度不同（15 mW/cm2 和 223 mW/cm2），GO 薄片中孔的大小估计分别约为 2 nm 和 34 nm。为了评估 TiO2 对 GO 分解的影响，将 GO 薄片沉积到 TiO2 薄膜上。通过测量 GO 薄片面积来量化在水中涂有 GO 的 TiO2 薄膜在辐照过程中的降解过程。用 Xe 灯进行 120 分钟的紫外线照射后，TiO2 与 GO 薄片的表面覆盖率从 51% 下降到 22%。没有光线，没有记录任何变化。SEM、AFM 和 TEM 显微镜以及由 UV-Vis、FT-IR、XPS 和拉曼光谱组成的光谱研究支持对结构变化的分析。此外，还讨论了有机污染物对 GO 降解过程的影响，揭示了 GO 和污染物的降解是竞争性的并且同时发生。GO 薄片 TiO2 的表面覆盖率从 51% 下降到 22%。没有光线，没有记录任何变化。SEM、AFM 和 TEM 显微镜以及由 UV-Vis、FT-IR、XPS 和拉曼光谱组成的光谱研究支持对结构变化的分析。此外，还讨论了有机污染物对 GO 降解过程的影响，揭示了 GO 和污染物的降解是竞争性的并且同时发生。GO 薄片 TiO2 的表面覆盖率从 51% 下降到 22%。没有光线，没有记录任何变化。SEM、AFM 和 TEM 显微镜以及由 UV-Vis、FT-IR、XPS 和拉曼光谱组成的光谱研究支持对结构变化的分析。此外，还讨论了有机污染物对 GO 降解过程的影响，揭示了 GO 和污染物的降解是竞争性的并且同时发生。