稀土因其獨特的化學和光、電、磁等物理化學性質(zhì)成為新材料開發(fā)領(lǐng)域的重要元素,已廣泛應用于國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域。其中,含稀土Eu³⁺離子的納米材料是一種良好的發(fā)光材料,被廣泛應用于照明、光學通訊和熒光探針等領(lǐng)域。此外,銪離子還可以用來調(diào)節(jié)半導體材料的帶隙結(jié)構(gòu),對半導體進行改性,應用于電池和催化領(lǐng)域。大量研究表明,納米材料的性質(zhì)與納米材料的結(jié)構(gòu),形貌等有關(guān)。因此,合成一些具有不同尺寸和特殊形貌稀土納米材料可以獲得一些特殊的物理和化學性質(zhì)。本文選擇了SrWO₄,BiVO₄和Bi₂S₃等幾種基質(zhì)材料,合成了一系列Eu³⁺離子摻雜的稀土納米材料。并系統(tǒng)地研究了樣品的發(fā)光性質(zhì)以及其在染料敏化太陽能電池和光催化中的應用。具體的研究內(nèi)容如下:（1）通過水熱法合成了一維的SrWO₄:Eu³⁺納米材料,并研究了初始反應物濃度,反應時間對樣品的尺寸、形貌和發(fā)光性能的影響。當激發(fā)波長為295 nm時,⁵D₀

【文章來源】：黑龍江大學黑龍江省

【文章頁數(shù)】：122 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 含銪納米材料的簡介
        1.2.1 含銪納米材料的種類
        1.2.2 含銪納米材料的合成方法
        1.2.3 含銪納米材料的熒光性質(zhì)
    1.3 含銪納米材料在光催化領(lǐng)域的研究進展
    1.4 含銪納米材料在染料敏化太陽能領(lǐng)域的研究進展
    1.5 本課題選題意義和研究內(nèi)容
第2章 實驗部分
    2.1 實驗試劑
    2.2 實驗儀器與設備
    2.3 材料的表征方法
        2.3.1 X射線粉末衍射(XRD)
        2.3.2 拉曼光譜(Raman)
        2.3.3 X射線光電子能譜(XPS)
        2.3.4 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.3.5 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.3.6 N_2 吸附-脫附等溫線(N_2 adsorption desorption curve)
        2.3.7 紫外-可見光譜(UV-visible spectrum)
        2.3.8 熒光光譜測試(Luminescence spectra)
        2.3.9 光電化學池的光電流-電壓曲線(I-V)
        2.3.10 電化學阻抗譜(EIS)
        2.3.11 程序升溫脫附測試(TPD)
        2.3.12 穩(wěn)態(tài)表面光電壓譜(SPS)
    2.4 羥基自由基測試
    2.5 性能測試
        2.5.1 染料敏化太陽能電池的性能測試
        2.5.2 光催化降解2,4-二氯苯酚
        2.5.3 光催化CO_2 還原
第3章 SrWO_4:Eu~(3+)納米晶、納米帶的制備及其發(fā)光性能的研究
    3.1 引言
    3.2 樣品的制備
        3.2.1 SrWO_4:Eu~(3+)納米晶的制備
        3.2.2 SrWO_4:Eu~(3+)納米帶的制備
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 SrWO_4:Eu~(3+)納米晶的結(jié)構(gòu)表征
        3.3.2 SrWO_4:Eu~(3+)納米晶的發(fā)光
        3.3.3 SrWO_4:Eu~(3+)納米帶的結(jié)構(gòu)表征
        3.3.4 SrWO_4:Eu~(3+)納米帶的發(fā)光
    3.4 本章小結(jié)
第4章 CeO_x/BiVO_4:Eu~(3+)復合納米材料的制備及其可見光催化性能的研究
    4.1 引言
    4.2 樣品的制備
        4.2.1 BiVO_4 納米材料的可控制備
        4.2.2 BiVO_4:Eu~(3+)納米材料的制備
        4.2.3 CeO_x/BiVO_4:Eu~(3+)復合納米材料的制備
    4.3 結(jié)果討論
        4.3.1 BiVO_4 納米材料的結(jié)構(gòu)表征及其可見光催化性能
        4.3.2 BiVO_4:Eu~(3+)納米材料的結(jié)構(gòu)表征及其可見光催化性能
        4.3.3 CeO_x/BiVO_4:Eu~(3+)復合材料的結(jié)構(gòu)表征及其光催化性能
    4.4 本章小結(jié)
第5章 Bi_2S_3:Eu~(3+)納米晶的制備及其染料敏化太陽能電池性能研究
    5.1 引言
    5.2 樣品制備及電池組裝
        5.2.1 Bi_2S_3:Eu~(3+)納米晶的制備
        5.2.2 光電極的制備和DSSCs的組裝
    5.3 樣品的結(jié)構(gòu)表征
    5.4 樣品在DSSCs中的應用
        5.4.1 電池光電轉(zhuǎn)換效率測試
        5.4.2 電池的電荷傳輸性質(zhì)測試
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀學位期間的科研成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Influence of reaction parameters on the luminescence properties of monodisperse NaGd（1-x-y）（WO4）2:xEu3+,yTb3+ phosphor by molten salt synthesis[J]. Weiqin Xiao,Luqiao Yin,Jipeng Zhou,Fang Lei,Ying Shi,Jianjun Xie,Lei Zhang.  Journal of Rare Earths. 2018(01)
[2]Eu3+摻雜納米TiO2的制備及催化降解亞甲基藍的研究[J]. 王瑞芬,王福明,劉芳,張胤,安勝利.  材料導報. 2014(02)
[3]稀土離子摻雜釩酸鹽發(fā)光材料的研究現(xiàn)狀及進展[J]. 劉鳳珍,邵鑫,尹貽彬,趙利民,孫巧珍,邵珠偉,劉雪華,孟憲華.  中國材料進展. 2011(04)



本文編號：3639745