本文關(guān)鍵詞：TiO_2包覆上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備及其可見光催化性能的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文旨在研究上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料、TiO_2與上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料復(fù)合物的制備，以達(dá)到擴(kuò)大TiO_2光響應(yīng)范圍，從而提高其可見光催化活性的目的。全文共分為五章。第一章和第五章分別為背景介紹和總結(jié)，其間三章為實驗部分。主要內(nèi)容為： （1）采用溶膠凝膠法，通過控制反應(yīng)時間、溫度以及升溫速率，，制備出能將可見光轉(zhuǎn)換為紫外光的上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料Er~(3+):Y_3Al_5O_(12)、Pr~(3+):Y_2SiO_5和雙摻稀土離子的Gd~(3+),Pr~(3+):Y_2SiO_5,轉(zhuǎn)換得到的紫外光能夠滿足TiO_2催化降解的要求。 （2）制備了包覆結(jié)構(gòu)的TiO_2/Er~(3+):Y_3Al_5O_(12)復(fù)合材料，利用XRD、TEM、FT-IR等手段對樣品進(jìn)行表征，并研究其在可見光下降解有機(jī)染料的性能。由于其中的上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料Er~(3+):Y_3Al_5O_(12)能將可見光轉(zhuǎn)化為紫外光被TiO_2吸收利用，形成包覆結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料能進(jìn)一步提高其可見光催化活性。 （3）成功制備了上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料Pr~(3+):Y_2SiO_5，并采用溶膠凝膠法制備了TiO_2包覆Pr~(3+):Y_2SiO_5的核殼復(fù)合材料。探討了煅燒溫度和復(fù)合材料中上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料摻雜量對復(fù)合材料性能的影響。結(jié)果表明，在可見光降解有機(jī)染料的實驗中，TiO_2/Pr~(3+):Y_2SiO_5復(fù)合材料的光催化活性較純TiO_2和簡單機(jī)械混合兩種粉末有明顯的提高。 （4）合成了雙摻稀土離子Gd離子和Pr離子的上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料Gd~(3+),Pr~(3+):Y_2SiO_5,考察了其與TiO_2復(fù)合物的可見光催化性能。發(fā)現(xiàn)了Gd~(3+)對Pr~(3+)有能量傳遞作用。
【關(guān)鍵詞】：上轉(zhuǎn)換發(fā)光 TiO_2 納米復(fù)合材料 光催化
【學(xué)位授予單位】：暨南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TB34;O611.3
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 緒論7-23
• 1.1 納米 TiO_2研究進(jìn)展7
• 1.2 TiO_2的改性7-8
• 1.2.1 離子摻雜7
• 1.2.2 貴金屬摻雜7-8
• 1.2.3 光敏化8
• 1.2.4 半導(dǎo)體復(fù)合8
• 1.3 上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的概述8-9
• 1.4 上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法9-10
• 1.4.1 高溫固相反應(yīng)法9
• 1.4.2 溶膠-凝膠法9-10
• 1.4.3 燃燒合成法10
• 1.4.4 水熱合成法10
• 1.4.5 共沉淀法10
• 1.5 上轉(zhuǎn)換發(fā)光的機(jī)理10-15
• 1.5.1 單離子基態(tài)吸收/激發(fā)態(tài)吸收上轉(zhuǎn)換(GSA/ESA)12
• 1.5.2 能量傳遞上轉(zhuǎn)換(Energy transfer up-conversion)12-13
• 1.5.3 協(xié)同上轉(zhuǎn)換(Cooperative up-conversion)13-14
• 1.5.4 光子雪崩上轉(zhuǎn)換(Avalanche up-conversion)14-15
• 1.6 納米 TiO_2與上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的復(fù)合材料的研究15
• 1.7 論文的選題意義及研究內(nèi)容15-17
• 1.7.1 選題意義15-16
• 1.7.2 研究內(nèi)容16-17
• 參考文獻(xiàn)17-23
• 第二章 TiO_2包覆上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料 Er~(3+):YAG 的制備及其性能研究23-37
• 2.1 引言23-24
• 2.2 試劑和儀器24
• 2.3 實驗部分24-25
• 2.3.1 上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料 Er~(3+): YAG 的制備24
• 2.3.2 TiO_2包覆上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料 Er~(3+):YAG 的制備24-25
• 2.3.3 TiO_2/Er~(3+): YAG 的表征25
• 2.3.4 TiO_2/Er~(3+): YAG 可見光催化性能的測試25
• 2.4 結(jié)果與討論25-33
• 2.4.1 TiO_2/Er~(3+): YAG 的表征25-29
• 2.4.2 TiO_2/Er~(3+): YAG 可見光催化性能29-32
• 2.4.3 TiO_2/ Er~(3+):YAG 復(fù)合材料可見光降解有機(jī)染料的機(jī)理32-33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 參考文獻(xiàn)34-37
• 第三章 TiO_2包覆上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料 Pr~(3+):Y_2SiO_5的制備及其可見光催化性能的研究37-47
• 3.1 引言37
• 3.2 試劑和儀器37-38
• 3.3 實驗部分38-39
• 3.3.1 上轉(zhuǎn)換發(fā)光劑 Pr~(3+):Y_2SiO_5的制備38
• 3.3.2 TiO_2包覆上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料 Pr~(3+)：Y_2SiO_5的制備38-39
• 3.4 結(jié)果與討論39-43
• 3.4.1 樣品的表征39-41
• 3.4.2 TiO_2/ Pr~(3+):Y_2SiO_5的可見光催化性能41-42
• 3.4.3 TiO_2/ Pr~(3+):Y_2SiO_5復(fù)合材料可見光降解有機(jī)染料的機(jī)理42-43
• 3.5 本章小結(jié)43-44
• 參考文獻(xiàn)44-47
• 第四章 TiO_2包覆上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料 Gd~(3+), Pr~(3+):Y_2SiO_5的制備表征及其性能研究47-58
• 4.1 引言47
• 4.2 試劑和儀器47-48
• 4.3 實驗部分48-49
• 4.3.1 上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料 Gd~(3+),Pr~(3+):Y_2SiO_5的制備48
• 4.3.2 TiO_2包覆上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料 Gd~(3+),Pr~(3+):Y_2SiO_5的制備48-49
• 4.3.3 TiO_2/ Gd~(3+),Pr~(3+):Y_2SiO_5可見光催化性能測試49
• 4.4 結(jié)果與討論49-55
• 4.4.1 樣品的表征49-51
• 4.4.2 TiO_2/ Gd~(3+),Pr~(3+):Y_2SiO_5的可見光催化性能51-55
• 4.4.3 Pr~(3+)→Gd~(3+)的能量傳遞55
• 4.5 本章小結(jié)55-56
• 參考文獻(xiàn)56-58
• 第五章 結(jié)論58-59
• 攻讀碩士期間論文發(fā)表情況59-60
• 致謝60

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：TiO_2包覆上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備及其可見光催化性能的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：407102