一種石墨烯包覆的ZnO光催化劑及其制備方法與流程

本發(fā)明涉及一種光催化劑及其制備方法，特別是一種石墨烯包覆的zno光催化劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

有機(jī)染料和廢水污染物是紡織、造紙、塑料等工業(yè)中的主要污染源。zno是一種重要的光催化劑，具有較寬的禁帶寬度(3.37ev)和較大的激子結(jié)合能(60mev)，對光具有較強(qiáng)的敏感性，有利于光催化降解廢水中的有機(jī)物。

由于光激發(fā)zno產(chǎn)生的激發(fā)電子和空穴很容易快速復(fù)合轉(zhuǎn)化為光能，導(dǎo)致催化性能下降。因此科研人員采用諸多方法來抑制光生電子-空穴對的復(fù)合，擴(kuò)寬光響應(yīng)的區(qū)域，如控制zno的形貌、摻入其他金屬離子、與其他金屬或半導(dǎo)體復(fù)合等，對提高光催化性能起到了很好地效果。值得一提的是，科研人員通過將zno與碳材料(石墨烯、碳納米管等)用諸多方法進(jìn)行復(fù)合，可以顯著提高zno的光催化效率，zno與石墨烯復(fù)合制備光催化劑成了當(dāng)今研究的熱點(diǎn)。

盡管有很多文獻(xiàn)報道了zno/石墨烯復(fù)合物光催化劑及其制備方法，但仍有很多問題，諸如zno與石墨烯復(fù)合效果較差，復(fù)合物中有很多游離石墨烯存在，石墨烯團(tuán)聚現(xiàn)象嚴(yán)重，石墨烯結(jié)構(gòu)破壞較嚴(yán)重等狀況，不利于光催化活性的提高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種增大石墨烯與zno的接觸面積，提高石墨烯與zno的復(fù)合效果的石墨烯包覆zno光催化劑的制備方法。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種石墨烯包覆的zno光催化劑，使所述zno表面帶有正電性，再與氧化石墨烯上帶有負(fù)電性的含氧官能團(tuán)進(jìn)行復(fù)合，得到氧化石墨烯包覆zno光催化劑。

由于石墨烯中碳原子以sp²雜化形式形成平面結(jié)構(gòu)，并將提供單電子與其他碳原子的單電子在平面上形成離域大π鍵，因此，石墨烯具有良好的電子傳導(dǎo)性能和導(dǎo)熱性能。此外，石墨烯作為厚度為納米級別的二維材料，具有很高的比表面積。當(dāng)石墨烯與zno復(fù)合對有機(jī)染料進(jìn)行光催化時，一方面，石墨烯可以吸附有機(jī)物，使其與催化劑更好接觸。另一方面，石墨烯可以接收和轉(zhuǎn)移光激發(fā)電子，降低了光生電子-空穴對的復(fù)合幾率。石墨烯與zno的復(fù)合也降低了zno的帶隙，拓寬了催化劑的光吸收范圍，提高了光能利用率，從而 有效地提高zno的光催化性能。本發(fā)明使zno表面帶有正電性，從而與氧化石墨烯上帶有負(fù)電性的含氧官能團(tuán)產(chǎn)生靜電作用形成了好的復(fù)合效果，使本發(fā)明提供的石墨烯包覆的zno光催化劑具有強(qiáng)的光催化性能。

較佳地，所述石墨烯包覆的zno光催化劑中zno為六棱片狀結(jié)構(gòu)。本發(fā)明石墨烯包覆的氧化鋅的結(jié)構(gòu)為六棱片狀結(jié)構(gòu)，可使得氧化鋅與石墨烯接觸面積增大。

較佳地，所述zno外包覆的石墨烯層數(shù)在5層以下。

較佳地，所述zno粒徑為400nm～1μm。

較佳地，通過使zno表面氨基化以使所述zno表面帶有正電性。

本發(fā)明還提供了一種石墨烯包覆的zno光催化劑的制備方法，包括：

將zno表面氨基化，使zno表面帶有正電性，從而與氧化石墨烯上帶有負(fù)電性的含氧官能團(tuán)產(chǎn)生靜電作用進(jìn)行復(fù)合，得到氧化石墨烯包覆zno復(fù)合物；

將所得氧化石墨烯包覆zno復(fù)合物在還原性氣體中升溫至500～800℃，退火2～3小時，獲得石墨烯包覆的zno光催化劑。較佳地，所述升溫的速率為10～20℃/分鐘。

較佳地，所述zno的制備包括：將n-甲基吡咯烷酮與去離子水按(4～9)：6混合制備出混合溶劑；將3.5～5.5g醋酸鋅與200ml混合溶劑混合并在90～98℃攪拌4～5小時；反應(yīng)完后將產(chǎn)物進(jìn)行離心洗滌并干燥后，得到所述zno。

較佳地，所述氧化石墨烯的制備與篩選包括：氧化石墨烯采用改進(jìn)hummers法根據(jù)文獻(xiàn)(j.am.chem.soc.,2008,130,5856-5857)制備獲得；將制備出的氧化石墨烯在離心機(jī)中以轉(zhuǎn)速≥8000轉(zhuǎn)/分離心20～30分鐘，獲得上層氧化石墨烯溶液；將氧化石墨烯分散在一定體積去離子水中，超聲處理0.5～1小時，獲得濃度為0.5～1.5mg/ml均勻分散的氧化石墨烯水溶液。

較佳地，所述氨基化包括：將zno加入到3-氨基丙基-三甲氧基硅烷與無水乙醇體積比為1：(10～20)的混合液中，超聲處理并在55～65℃加熱攪拌反應(yīng)8～12小時后用無水乙醇進(jìn)行離心洗滌并干燥得到氨基化氧化鋅。

較佳地，所述3-氨基丙基-三甲氧基硅烷相對于zno的量應(yīng)為足量(反應(yīng)前后對3-氨基丙基-三甲氧基硅烷的濃度影響不大)。

較佳地，所述復(fù)合為將5～10ml的0.5～1.5mg/ml氧化石墨烯水溶液與1.0～2.0g的氨基化氧化鋅加入到去離子水中進(jìn)行超聲處理，并在55～65℃加熱攪拌反應(yīng)6～10小時，然后將反應(yīng)后的懸濁液進(jìn)行離心洗滌并干燥得到氧化石墨烯包覆zno復(fù)合物。

較佳地，所述還原性氣體為氫氮混合氣或氫氬混合氣，所述氫氣的摩爾質(zhì)量為還原 性氣體總摩爾質(zhì)量的9-11％。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明制備的石墨烯包覆的zno復(fù)合物光催化劑，由于使用的石墨烯片徑較大，層數(shù)較薄，zno多以平面與其復(fù)合，減小了兩者之間的應(yīng)力，能夠極大的保留石墨烯的結(jié)構(gòu)不被破壞。同時，通過靜電力自組裝使zno與氧化石墨烯復(fù)合能使石墨烯能夠很好地包覆在zno表面，從而增大石墨烯與zno之間的接觸面積并減少石墨烯團(tuán)聚，使石墨烯與氧化鋅之間的作用增強(qiáng)，更有利于zno催化劑產(chǎn)生的光生載流子的分離與傳輸，這種結(jié)構(gòu)可以明顯提高光催化效果。

附圖說明

圖1為實施例1制備的氧化石墨烯的afm(a)形貌圖和(b)截面分析圖；

圖2為實施例1制備的六棱片狀zno的sem圖；

圖3為實施例1制備的石墨烯包覆的六棱片狀zno的(a)eds碳元素分布圖，(b)sem和(c-f)tem圖；

圖4為實施例1制備的石墨烯包覆六棱片狀zno的拉曼光譜圖；

圖5為實施例1制備的六棱片狀zno、石墨烯包覆六棱片狀zno和對比例制備的石墨烯/六棱片狀zno混合物粉體的光催化效率與催化時間關(guān)系圖；

圖6為實施例1制備的六棱片狀zno和石墨烯包覆六棱片狀zno的紫外-可見漫反射光譜；

圖7為實施例1制備的六棱片狀zno和石墨烯包覆六棱片狀zno的光致發(fā)光光譜。

具體實施方式

以下實施方式進(jìn)一步說明本發(fā)明，應(yīng)理解，下述實施方式僅用于說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。

本發(fā)明使zno表面帶有正電性，再與氧化石墨烯上帶有負(fù)電性的含氧官能團(tuán)進(jìn)行復(fù)合，得到氧化石墨烯包覆zno光催化劑。其中，所述石墨烯包覆的zno光催化劑中zno可為六棱片狀結(jié)構(gòu)。zno外包覆的石墨烯層數(shù)在5層以下。如圖3所示，圖3a是石墨烯包覆氧化鋅eds碳元素分布圖，可以看出氧化鋅表面被碳元素覆蓋，這些碳元素的存在表明zno表面已經(jīng)被石墨烯包覆。圖3b是石墨烯包覆氧化鋅的sem圖，從中可以看到zno表面有一層很薄的透明石墨烯包覆，還可以看到石墨烯的翹層和褶皺。圖3c-3f為樣品的tem圖，從圖3c我們已經(jīng)可以看到很薄的石墨烯在zno的外邊緣包覆，對于層數(shù)很少的石墨烯，我們通過高分辨tem觀測，如圖3d，3f中，我們分別觀察到了單層以及三層石墨烯在zno表面均勻包覆，可見本發(fā)明所提供的方法能夠有效地達(dá)到石墨烯包覆zno的目的。另外，在圖3e中可以得到晶面間距為0.28nm，對應(yīng)zno(100)晶面，結(jié)晶性良好。其中， 所述zno粒徑為400nm～1μm。如圖2所示，圖2是實施例1制備的六棱片狀氧化鋅sem形貌圖，可以看到氧化鋅呈規(guī)則的六棱片狀結(jié)構(gòu)，尺寸為400nm～1μm，且在其一面上有形狀規(guī)則的六棱片狀形圖案，所有的面均為平面。這種形狀可以使石墨烯更容易包覆在zno表面，相對于與不規(guī)則曲面進(jìn)行復(fù)合，石墨烯與zno平面的復(fù)合能減小兩者間的應(yīng)力，減少對石墨烯結(jié)構(gòu)的破壞，進(jìn)而增強(qiáng)兩者間的相互作用。

本發(fā)明通過將zno表面氨基化，再與氧化石墨烯充分反應(yīng)后，得到氧化石墨烯包覆zno復(fù)合物。再將所得氧化石墨烯包覆zno復(fù)合物在還原氣氛進(jìn)行退火處理，最終獲得石墨烯包覆的zno光催化劑。以下示例性的說明本發(fā)明提供的石墨烯包覆的zno復(fù)合物光催化劑的制備方法。

zno的制備。將n-甲基吡咯烷酮與去離子水按(4～9)：6混合制備出混合溶劑；將適量醋酸鋅與200ml混合溶劑混合并在90～98℃攪拌4～5小時；反應(yīng)完后將產(chǎn)物進(jìn)行離心洗滌并干燥后，得到所述zno。作為一個示例，將n-甲基吡咯烷酮(nmp)與去離子水按1:1混合制備出混合溶劑；將3.5～5.5g醋酸鋅與200ml混合溶劑混合并在95℃攪拌4小時；反應(yīng)完后將產(chǎn)物進(jìn)行離心洗滌，并在80℃干燥10～12小時。

氧化石墨烯的制備。本發(fā)明中的氧化石墨烯可采用改進(jìn)hummers法根據(jù)文獻(xiàn)(j.am.chem.soc.,2008,130,5856-5857)制備獲得，也可采用其他方式獲得。

氧化石墨烯的篩選。將制備的氧化石墨烯經(jīng)離心等處理后，再根據(jù)需要配置不同濃度氧化石墨烯水溶液。作為一個示例，將制備出的氧化石墨烯在離心機(jī)中以轉(zhuǎn)速≥8000轉(zhuǎn)/分離心20～30分鐘，獲得上層氧化石墨烯溶液。將氧化石墨烯分散在一定體積去離子水中，超聲處理1小時，獲得濃度為0.5～1.5mg/ml均勻分散的氧化石墨烯水溶液。

zno表面氨基化。將zno加入到3-氨基丙基-三甲氧基硅烷與無水乙醇體積比為1：(10～20)的混合液中，超聲處理并在55～65℃加熱攪拌反應(yīng)8～12小時后用無水乙醇進(jìn)行離心洗滌并干燥得到氨基化氧化鋅。其中，所述3-氨基丙基-三甲氧基硅烷相對于zno的量應(yīng)為足量(反應(yīng)前后對3-氨基丙基-三甲氧基硅烷的濃度影響不大)。本發(fā)明通過對六棱片狀zno表面氨基化，使zno表面帶有正電性，從而與氧化石墨烯上帶有負(fù)電性的含氧官能團(tuán)產(chǎn)生靜電作用，提高復(fù)合效果。作為一個示例，將六棱片狀zno加入到3-氨基丙基-三甲氧基硅烷/無水乙醇的混合液中，超聲處理5～10分鐘后在55～65℃下攪拌10小時，充分反應(yīng)后用無水乙醇進(jìn)行離心洗滌并在80℃干燥10～12小時，得到氨基化氧化鋅。

氧化石墨烯包覆zno復(fù)合物的制備。將5～10ml的0.5～1.5mg/ml氧化石墨烯水溶液與1.0～2.0g的氨基化氧化鋅加入到去離子水中進(jìn)行超聲處理，并在55～65℃加熱攪拌反 應(yīng)6～10小時，然后將反應(yīng)后的懸濁液進(jìn)行離心洗滌并干燥得到氧化石墨烯包覆zno復(fù)合物。將石墨烯與zno光催化劑進(jìn)行復(fù)合可以更有效的對污水進(jìn)行處理。首先石墨烯的大比表面積可以很好地吸附有機(jī)污染物，從而提高催化劑的光催化效率。石墨烯與zno進(jìn)行復(fù)合能提高催化劑的光吸收率，從而提高光的利用效率。更重要的是，石墨烯可以作為電子的受體，接收zno上產(chǎn)生的光激發(fā)電子，減小了電子-空穴復(fù)合的幾率，從而提高催化效果(見圖6、圖7)。作為一個示例，將5～10ml的0.5～1.5mg/ml氧化石墨烯水溶液與1.0～2.0g氨基化氧化鋅加入到200ml去離子水中，超聲處理后在55～65℃攪拌6～10小時，然后將反應(yīng)后的懸濁液進(jìn)行離心洗滌并干燥后，得到氧化石墨烯包覆六棱片狀zno復(fù)合物。其中，所述干燥可為在80℃干燥10～12小時。

本發(fā)明通過在高溫(例如500～800℃)下用還原性氣體將氧化石墨烯進(jìn)行還原，達(dá)到制備石墨烯包覆zno復(fù)合物光催化劑的目的。所述還原性氣體為氫氮混合氣或氫氬混合氣，所述氫氣的摩爾質(zhì)量為還原性氣體總摩爾質(zhì)量的9～11％。例如，氫氮(h2:n2＝1:9)混合氣或氫氬(h2:ar＝1:9)混合氣。作為一個示例，將氧化石墨烯包覆六棱片狀zno復(fù)合物在氫氮(h2:n2＝1:9)混合氣的還原氣氛中以10～20℃/分鐘升溫速率升溫至500～800℃，退火2～3小時，最終獲得石墨烯包覆的六棱片狀zno光催化劑。

下面進(jìn)一步例舉實施例以詳細(xì)說明本發(fā)明。同樣應(yīng)理解，以下實施例只用于對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容作出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。下述示例具體的工藝參數(shù)等也僅是合適范圍中的一個示例，即本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過本文的說明做合適的范圍內(nèi)選擇，而并非要限定于下文示例的具體數(shù)值。

實施例1

將4.50g醋酸鋅、100mln-甲基吡咯烷酮(nmp)和100ml去離子水加入250ml錐形瓶內(nèi)，在95℃攪拌4小時，反應(yīng)完畢后的產(chǎn)物經(jīng)過離心清洗后，在干燥箱80℃干燥10小時，得到六棱片狀zno。

將上述得到的六棱片狀zno取1.5g置入250ml錐形瓶中，并加入5ml3-氨基丙基-三甲氧基硅烷(aptms)和95ml無水乙醇，超聲處理5分鐘后，在60℃攪拌10小時；反應(yīng)完后將產(chǎn)物用無水乙醇進(jìn)行離心洗滌，并在80℃干燥10小時，獲得氨基化氧化鋅。

將鱗片石墨采用改進(jìn)hummers法根據(jù)文獻(xiàn)(j.am.chem.soc.,2008,130,5856-5857)制備獲得氧化石墨烯；將制備出的氧化石墨烯在離心機(jī)中以轉(zhuǎn)速8000轉(zhuǎn)/分離心30分鐘，取上層溶液分散在一定體積去離子水中，超聲處理30分鐘，配制成濃度約為 1.0mg/ml均勻分散的氧化石墨烯水溶液。

將5ml上述氧化石墨烯溶液與上述得到的1.5g氨基化zno加入到200ml去離子水中，超聲處理10分鐘，隨后在60℃攪拌6小時；將反應(yīng)后的懸濁液進(jìn)行離心洗滌，并在80℃干燥10小時，得到氧化石墨烯包覆六棱片狀zno復(fù)合物。

將得到的氧化石墨烯包覆六棱片狀zno復(fù)合物在管式爐中用還原氣氛(氫氮(h2:n2＝1:9)混合氣或氫氬(h2:ar＝1:9)混合氣)中進(jìn)行退火處理。以20℃/分鐘升溫速率升溫至550℃，退火2小時，最終獲得石墨烯包覆的六棱片狀zno光催化劑。

對比例氧化鋅未經(jīng)過氨基化與石墨烯復(fù)合。

將4.50g醋酸鋅、100mln-甲基吡咯烷酮(nmp)和100ml去離子水加入250ml錐形瓶內(nèi)，在95℃攪拌4小時，反應(yīng)完畢后的產(chǎn)物經(jīng)過離心清洗后，在干燥箱80℃干燥10小時，得到六棱片狀zno。

將鱗片石墨采用改進(jìn)hummers法根據(jù)文獻(xiàn)(j.am.chem.soc.,2008,130,5856-5857)制備獲得氧化石墨烯；將制備出的氧化石墨烯在離心機(jī)中以轉(zhuǎn)速8000轉(zhuǎn)/分離心30分鐘，取上層溶液分散在一定體積去離子水中，超聲處理30分鐘，配制成濃度約為1.0mg/ml均勻分散的氧化石墨烯水溶液。

將5ml上述氧化石墨烯溶液與上述得到的1.5g六棱片狀zno加入到200ml去離子水中，超聲處理10分鐘，隨后在60℃攪拌6小時；將反應(yīng)后的懸濁液進(jìn)行離心洗滌，并在80℃干燥10小時，得到氧化石墨烯/六棱片狀zno混合物粉體。

將得到的氧化石墨烯/六棱片狀zno混合物粉體在管式爐中用還原氣氛(氫氮(h2:n2＝1:9)混合氣或氫氬(h2:ar＝1:9)混合氣)中進(jìn)行退火處理。以20℃/分鐘升溫速率升溫至550℃，退火2小時，最終得到石墨烯/六棱片狀zno混合物粉體。

光催化甲基藍(lán)的具體步驟如下：

用去離子水配制10mg/l的甲基藍(lán)(mb)溶液，取100ml置入燒杯中，加入20mg催化劑并超聲均勻，隨后在暗處用磁力攪拌1小時使之達(dá)到吸附-脫附平衡。光催化降解過程在催化裝置中進(jìn)行，利用300w氙燈作為光源來光催化降解甲基藍(lán)溶液，并用磁力攪拌器不斷攪拌，每隔10min取樣測試，離心分離后取上層清液，利用紫外可見分光光度計測甲基藍(lán)溶液在最大吸收波長處的吸光度。降解效率可以用以下式子表示：

樣品的表征

原子力顯微鏡(afm)是探測石墨烯最有效的工具，通過原子力顯微鏡對石墨烯的形貌測試，我們可以直觀的看出石墨烯片徑的大小和層數(shù)。我們將制備并篩選過的氧化石墨烯表面進(jìn)行了表征，如圖1所示，圖1為實施例1制備的制備的氧化石墨烯的afm(a)形貌圖和(b)截面分析圖，可以看出氧化石墨烯大部分厚度不超過3層，厚度最多不超過5層，氧化石墨烯的片徑小于300nm。

圖4為實施例1制備的石墨烯包覆六棱片狀zno的拉曼光譜圖，可以清晰地看到石墨烯的d峰和g峰，且d峰與g峰的強(qiáng)度比id/ig＝0.91<1，說明石墨烯的缺陷較少，結(jié)構(gòu)較完整，有較大區(qū)域的sp²成分。

光催化實驗

圖5為光催化甲基藍(lán)實驗甲基藍(lán)濃度百分比與時間關(guān)系圖，我們將實施例1制備的六棱片狀zno、石墨烯包覆的六棱片狀zno和對比例制備的石墨烯/六棱片狀zno混合物粉體進(jìn)行光催化實驗測試。由圖可知，相對于制備的六棱片狀zno，石墨烯包覆的六棱片狀氧化鋅(zno@gr)的催化效率大大得到提高。50分鐘時，zno催化劑只降解了61％，而石墨烯包覆的六棱片狀zno幾乎將甲基藍(lán)完全降解。可見石墨烯與zno的復(fù)合在提高光催化效率中起到了重要作用。而未經(jīng)過zno表面氨基化制備的石墨烯/六棱片狀zno混合物粉體(未改性zno/gr)在50分鐘的光催化效率為41.3％，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于zno表面氨基化制備的zno@gr，甚至低于未與石墨烯復(fù)合的六棱片狀zno。這說明未改性zno/gr中不但zno與石墨烯復(fù)合效果很差，石墨烯在粉體中的存在也吸收了較多光能，降低了zno與光的作用，從而使其光催化效率甚至低于六棱片狀zno。此外，由于石墨烯的存在，zno@gr與未改性zno/gr都對甲基藍(lán)展現(xiàn)出較強(qiáng)的吸附能力。

光催化性能提高機(jī)理

由圖5可以看出，zno@gr在光催化過程中，對甲基藍(lán)有較強(qiáng)的吸附作用，從而能與甲基藍(lán)有更好的接觸作用，當(dāng)光作用在催化劑上時，光激發(fā)載流子能夠更容易地作用在甲基藍(lán)上，使之降解。當(dāng)催化劑上吸附的甲基藍(lán)被降解后，催化劑繼續(xù)吸附溶液中的甲基藍(lán)，使之繼續(xù)處于吸附-脫附平衡狀態(tài)。

圖6是由樣品紫外-可見漫反射光譜計算得出的(αhν)²-hν曲線，可以得出實施例1制備的zno與zno@gr的帶隙分別為3.26和3.22ev，可見石墨烯的包覆降低zno的帶隙，從而降低光生電子的激發(fā)波長，zno更易產(chǎn)生光激發(fā)載流子，進(jìn)而提高zno的光催化速率。從紫外可見漫反射光譜可以看出，與zno相比，zno@gr的光吸收有明顯的紅移且在可見與近紫外波段吸收率增加，使得復(fù)合物的光感應(yīng)范圍變寬，可以提高催化劑的光利用 率。

圖7為實施例1制備的zno與zno@gr的光致發(fā)光光譜圖，其中，在波長為398nm的近紫外光為光激發(fā)電子與空穴復(fù)合所產(chǎn)生的，當(dāng)光生電子-空穴對復(fù)合幾率較大時，產(chǎn)生的發(fā)光強(qiáng)度越大，而光生電子與空穴的復(fù)合減少了高能電子與空穴的數(shù)量，不利于催化劑對甲基藍(lán)的催化。由光致發(fā)光強(qiáng)度圖可以看出，石墨烯包覆的六棱片狀zno光致發(fā)光強(qiáng)度大大降低，這表明該復(fù)合物中光生電子與空穴復(fù)合的幾率大大減小，光生載流子得到了有效的分離。這是由于石墨烯可以擔(dān)負(fù)電子的接收和傳遞作用，zno表面產(chǎn)生的光激發(fā)電子轉(zhuǎn)移到石墨烯上，而石墨烯對電子具有很好地傳導(dǎo)作用，因此可以快速的傳輸電子，從而將電子與空穴進(jìn)行有效的分離。