内嵌硫化镉与上转换纳米颗粒的二氧化钛复合纳米管用于近红外光驱动光催化(英文)
[Abstract]:As near infrared light accounts for 44% of the solar spectrum, the development of photocatalysts driven by near infrared light is of great significance. Up-conversion luminescent materials can convert low-energy near-infrared photons into high-energy photons, which can transfer energy and activate quantum-efficient semiconductor materials by constructing a fluorescence resonance transfer system. It has potential application prospect for the conversion and utilization of solar energy. In this paper, CdS nanoparticles embedded in electrospinning and Sio _ 2 composite nanofibers with up-conversion fluorescent nanoparticles (UCNPs) were epitaxial grown by colloid chemistry process, and a layer of TIO _ 2 layer was grown on the surface of Sio _ 2 composite nanofibers prepared by electrospinning and upconversion fluorescent nanoparticles (UCNPs). Titanium dioxide composite nanotubes were obtained by high temperature calcination. We tightly bound CdS nanoparticles and up-converted fluorescent nanoparticles through silica structure to achieve high fluorescence resonance energy transfer. Furthermore, 尾-NaYF_4:Yb (30%), Tm (0.5%) @ NaYF_4:Yb (20%), Er (2%) was chosen as a nano-energy converter to replace 尾-NaYF_4:Yb (30%) used in previous research work, Tm (0.5%) or 尾-NaYF_4:Yb (30%), Tm (0.5%) @ NaYF_4 nanoparticles can further improve the conversion efficiency of near-infrared light. A large number of CdS and up-conversion nanoparticles were clearly observed in the Ti-O _ 2 composite nanotubes by transmission electron microscopy (TEM). The phase and chemical composition of the product were characterized by X-ray diffraction and X-ray photoelectron spectroscopy. The results show that Ti O 2 composite nanotubes have been successfully obtained by this method. The fluorescence properties of the final samples were studied by steady-state and transient fluorometers. The results show that compared with the upconversion nanoparticles and silica composite nanofibers, the partial fluorescence of up-converted fluorescent nanoparticles (UV-Vis) can be completely quenched by the composite TiO2 nanotube. In particular, the fluorescence of erbium ions (650 nm) was effectively quenched and transferred, indicating that 尾-NaYF_4:Yb (30%), Tm (0.5%) @ NaYF_4:Yb (20%), Er (2%) nano-energy converter was used in this study. It can improve the conversion efficiency of near-infrared light. UV-vis absorption spectra confirm that the absorption spectra of this TIO _ 2 nanotube in the UV-vis region and 尾-NaYF_4:Yb (30%). The fluorescence spectra of Tm (0.5%) @ NaYF_4:Yb (20%), Er (2%) nanoparticles overlap greatly. The efficiency of fluorescence resonance transfer between up-conversion fluorescent nanoparticles and CdS and TIO _ 2 components is greatly improved, and then the photocatalytic effect is greatly improved. The photocatalytic decomposition of Rhodamine dye under xenon lamp or near infrared light was studied using Rhodamine dye as a model. The results show that 90% of rhodamine dye molecules are degraded in 20 min, and the efficiency is higher than that of other near infrared photocatalysts. The energy conversion efficiency of up-conversion fluorescent nanoparticles can be greatly improved, and the efficiency of photocatalyst prepared in this study will be greatly improved by using solar energy. Provide an alternative method and technology for energy crisis and environmental protection in the future.
【作者单位】: 合肥工业大学生物与医学工程学院;合肥工业大学化学与化工学院;合肥工业大学分析测试中心;
【基金】:supported in part by the National Natural Science Foundation of China(21471043,21304028,51403195,31501576)~~
【分类号】:O643.36;O644.1
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本文编号:2449642
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