新型稀土上转换发光纳米晶/半导体纳米复合光催化剂的制备及其性能研究

发布时间：2025-06-19 00:45

　　TiO₂与CeO₂是典型的半导体光催化剂,它们有相似的禁带宽度与性能。由于它们均具有无毒、化学及光辐照稳定性高、制造成本低、相对较高的催化活性等优点,是有潜力和应用广泛的半导体光催化剂。但由于它们对太阳光的响应范围小,只吸收紫外光或近紫外光,而紫外光仅占太阳光谱的3%⁵%,同时,其光生电子与空穴易复合,使它们在光催化领域的大规模实际应用受到限制。如何拓展其对太阳光的吸收范围,提高对太阳光的吸收率,并同时抑制其光生电子与空穴的复合,以提高其太阳光的光催化活性,使其能大规模地实际应用于环境污染物的光催化降解,是目前该领域需要解决的关键科学问题。本论文针对该关键科学问题,研究制备基于TiO₂（或CeO₂）与稀土上转换纳米晶的新型纳米复合物,通过协同效应显著提高TiO₂和CeO₂的太阳光光催化活性。利用上转换发光材料将占太阳光谱45%的近红外光转换为能被TiO₂和CeO₂吸收的紫外光,间接拓展半导体催...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1半导体的光激发过程示意图

图1-1所示)。TiO2晶体的禁带宽度为3.2eV（锐钛矿相）和3）。当用小于TiO2能量间隙的紫外光（λ<380nm)照射时,光子光生电子与空穴。

图1-2NaLuF4:Gd,Yb,Tm/TiO2复合材料近红外光作用下的光催化机理

NaLuF4:Gd,Yb,Tm/TiO2复合材料近红外光作用下的光催化机near-infrared）表示近红外光，UV（ultraviolet）代表紫外光rgyTransferamongNaLuF4:Gd,Yb,Tm/TiO2Nanocomposites;th....

图1-3(a)模拟太阳光照射下，NaLuF4:Gd,Yb,Tm–TiO2催化下随时间变化的罗丹B吸收光谱；(b)NaLuF:Gd,Yb,Tm–TiO对罗丹明B的光催化降解性能图

图1-3(a)模拟太阳光照射下，NaLuF4:Gd,Yb,Tm–TiO2催化下随时间变化的罗丹吸收光谱；(b)NaLuF4:Gd,Yb,Tm–TiO2对罗丹明B的光催化降解性能图Figure1-3(a)AbsorbancespectraofRhB....

图1-5（a）模拟太阳光下，复合催化剂NaYF4:Yb3+,Tm3+@TiO2对罗丹明-B的光降解效率图；（b）模拟太阳光下，NaYF:Yb3+,Tm3+@TiO对罗丹明-B光催化分时吸收光谱图

激光器照射下光致发光图(b)354nm处发射峰局部放大图gure1-4(a)PLspectraofYb3+-Tm3+dopedNaYF4,NaYF4@TiO2,andNaYF4/TiO2(mix)enlargedemissionlightcen....

本文编号：4050590