TiO₂與CeO₂是典型的半導(dǎo)體光催化劑,它們有相似的禁帶寬度與性能。由于它們均具有無毒、化學(xué)及光輻照穩(wěn)定性高、制造成本低、相對較高的催化活性等優(yōu)點(diǎn),是有潛力和應(yīng)用廣泛的半導(dǎo)體光催化劑。但由于它們對太陽光的響應(yīng)范圍小,只吸收紫外光或近紫外光,而紫外光僅占太陽光譜的3%⁵%,同時,其光生電子與空穴易復(fù)合,使它們在光催化領(lǐng)域的大規(guī)模實(shí)際應(yīng)用受到限制。如何拓展其對太陽光的吸收范圍,提高對太陽光的吸收率,并同時抑制其光生電子與空穴的復(fù)合,以提高其太陽光的光催化活性,使其能大規(guī)模地實(shí)際應(yīng)用于環(huán)境污染物的光催化降解,是目前該領(lǐng)域需要解決的關(guān)鍵科學(xué)問題。本論文針對該關(guān)鍵科學(xué)問題,研究制備基于TiO₂（或CeO₂）與稀土上轉(zhuǎn)換納米晶的新型納米復(fù)合物,通過協(xié)同效應(yīng)顯著提高TiO₂和CeO₂的太陽光光催化活性。利用上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料將占太陽光譜45%的近紅外光轉(zhuǎn)換為能被TiO₂和CeO₂吸收的紫外光,間接拓展半導(dǎo)體催...

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1半導(dǎo)體的光激發(fā)過程示意圖

圖1-1所示)。TiO2晶體的禁帶寬度為3.2eV（銳鈦礦相）和3）。當(dāng)用小于TiO2能量間隙的紫外光（λ<380nm)照射時,光子光生電子與空穴。

圖1-2NaLuF4:Gd,Yb,Tm/TiO2復(fù)合材料近紅外光作用下的光催化機(jī)理

NaLuF4:Gd,Yb,Tm/TiO2復(fù)合材料近紅外光作用下的光催化機(jī)near-infrared）表示近紅外光，UV（ultraviolet）代表紫外光rgyTransferamongNaLuF4:Gd,Yb,Tm/TiO2Nanocomposites;th....

圖1-3(a)模擬太陽光照射下，NaLuF4:Gd,Yb,Tm–TiO2催化下隨時間變化的羅丹B吸收光譜；(b)NaLuF:Gd,Yb,Tm–TiO對羅丹明B的光催化降解性能圖

圖1-3(a)模擬太陽光照射下，NaLuF4:Gd,Yb,Tm–TiO2催化下隨時間變化的羅丹吸收光譜；(b)NaLuF4:Gd,Yb,Tm–TiO2對羅丹明B的光催化降解性能圖Figure1-3(a)AbsorbancespectraofRhB....

圖1-5（a）模擬太陽光下，復(fù)合催化劑NaYF4:Yb3+,Tm3+@TiO2對羅丹明-B的光降解效率圖；（b）模擬太陽光下，NaYF:Yb3+,Tm3+@TiO對羅丹明-B光催化分時吸收光譜圖

激光器照射下光致發(fā)光圖(b)354nm處發(fā)射峰局部放大圖gure1-4(a)PLspectraofYb3+-Tm3+dopedNaYF4,NaYF4@TiO2,andNaYF4/TiO2(mix)enlargedemissionlightcen....

本文編號：4050590