上转换材料Pr 3+ :Y 2 SiO 5 强化半导体催化剂可见光催化性能研究
发布时间：2021-02-04 08:51
为解决半导体光催化剂可见光催化效率低的问题,本文利用上转换发光材料Pr3+:Y2SiO5分别对TiO2和ZnO改性进行了系统地研究。通过溶胶-凝胶法和水热反应法分别制备了复合催化剂Pr3+:Y2SiO5/TiO2和Pr3+:Y2SiO5/ZnO,确定其最佳反应条件和最佳工艺流程,并以硝基苯溶液为模拟废水在可见光下评价了两种复合材料的光催化性能以及各自最优条件。（1）为优化上转换材料Pr3+:Y2SiO5制备方法,考察了溶胶-凝胶法和水热法两种方法。同时研究了在水热法中添加表面活性剂对pr3+:Y2SiO5晶体生长以及微观形貌的影响。通过XRD、扫描电镜和荧光光谱等对制备的样品进行表征分析,得出水热法制备的Pr3+:Y2SiO5材料具有更好的上转换发光性能,并且随着表面活性剂PVP和CTAB的添加,样品形貌向均匀分散的粒径更小的微球转变。（2）通过溶胶-凝胶法和水热法两种方法制备了 Pr3+:Y2SiO5/TiO2复合催化剂,通过表征分析发现水热法制备的复合材料优于溶胶-凝胶法;Pr3+:Y2Si05和TiO2成功复合在一起后,部分TiO2晶型由锐钛矿相向金红石相转变;15%掺杂复合催化...
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．５普通半导体光催化原理图??５??
上转换材料Ｐ广：Ｙ：ＳｉＱ５强化半导体催化剂可见光降解硝基苯的反应动力学和反应机理。最后，通过对比的方法２Ｓｉ０５对不同类型半导体的催化性能的改性影响的异同点。??义??导体光催化材料进程中，针对半导体带隙能（Ｅｇ）大、对可见光－空穴对较易复合以及量子产率低的缺陷，进行了大量的改性性效果有限。为了有限改善半导体可见光的催化应用，本文借出的发光性能，利用其可将长波长的可见光转变为高能紫外光，制备出了卩１；！＋：丫２＆０５／１１０２和Ｐｒ３＋：Ｙ２Ｓｉ０５／Ｚｎ０两种复合催上转换性能把可见光转变为紫外光，激发半导体催化剂获得更降解污染物，以此实现在可见光下可有效降解污染物的目与不同类型（宽窄带隙）半导体复合时的改性影响的异同点进
２．３材料的微观形貌表征研宄??对通过两种方法制备的上转换荧光粉？］＊３＋＾丨０５进行进行微观形貌表征，其ＳＥＭ??图如图２．４所示。图２．４?（ａ）是利用溶胶凝胶法制备的样品，图２．４?（ｂ）、（ｃ）和（ｄ）??是利用水热法制备的样品，其中图２．４（ｃ）和（ｄ）在制备过程中分别添加ＰＶＰ和ＣＴＡＢ。??可以看出，图（ａ）溶胶凝胶法制备的样品形态大小不一，粒径大约在０．５４阿不等，??大约呈长方形棒状体，并且发生明显团聚，形成粒径较大的不规则块状体。水热法合成??的样品形貌要优于溶胶凝胶法，部分发生团聚，但是颗粒形貌完整，形貌为球棒混合。??同时随着分散剂ＰＶＰ和ＣＴＡＢ的加入，样品由块状向球状转变，并且粒径控制在１００?ｎｍ??左右。同时可以明显看出在控制实验合成的过程中加ＣＴＡＢ的效果明显要好与ＰＶＰ，??ＣＴＡＢ的加入可以控制样品晶体生长，同时减少样品发生团聚，具有良好的分散性，形??貌为均匀分散的球体。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Pr3+:Y2SiO5/ZnO-TiO2/ACF复合材料的制备及其光催化性能[J]. 徐萌川,王亚淼,杨毅,焦岩,刘颖,颜学武. 精细化工. 2017(05)
[2]Gd3+掺杂增强Ho3+/Yb3+/Y2O3纳米晶绿色上转换荧光发射的研究[J]. 汤玲丽,艾新玉,李可,李兆岳,俞莹,吕树臣. 哈尔滨师范大学自然科学学报. 2017(02)
[3]La2.4Mo1.6O8∶Yb3+,Er3+材料的制备及其上转换发光性质[J]. 张宁子,周瑶伟,于镇,夏志国. 应用化学. 2016(10)
[4]稀土上转换纳米发光材料的研究进展[J]. 赵玉慈,赵雄燕,王鑫. 现代化工. 2016(07)
[5]Sol-gel法制备Y2O3∶Eu3+/Yb3+@SiO2太阳能上转换材料的研究[J]. 檀满林,李丽丽,李冬霜,张维丽,符冬菊,马清. 太阳能学报. 2016(02)
[6]溶胶-凝胶法制备Y2O3∶Er3+上转换材料及降解氧乐果的研究[J]. 刘志平,麦燕玲,闫爱国,范海陆,袁泰斗,伍万勇. 合成材料老化与应用. 2015(06)
[7]硝基苯废水处理技术的研究与应用进展[J]. 吕涛,吴树彪,刘文昊,陈理,董仁杰. 环境工程. 2013(S1)
[8]稀土掺杂材料的上转换发光[J]. 花景田,陈宝玖,孙佳石,程丽红,仲海洋. 中国光学与应用光学. 2010(04)
[9]基于NaYF4:Yb3+,Er3+上转换发光材料的色彩设计[J]. 任琪,代如成,沈宇华,张增明. 发光学报. 2010(01)
[10]上转换发光材料的合成与应用[J]. 杨志萍,杜海燕,孙家跃. 化工新型材料. 2009(02)
硕士论文
[1]硝基苯类和苯胺类污染土壤的植物修复研究[D]. 刘振龙.兰州大学 2014
本文编号：3018060
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．５普通半导体光催化原理图??５??
上转换材料Ｐ广：Ｙ：ＳｉＱ５强化半导体催化剂可见光降解硝基苯的反应动力学和反应机理。最后，通过对比的方法２Ｓｉ０５对不同类型半导体的催化性能的改性影响的异同点。??义??导体光催化材料进程中，针对半导体带隙能（Ｅｇ）大、对可见光－空穴对较易复合以及量子产率低的缺陷，进行了大量的改性性效果有限。为了有限改善半导体可见光的催化应用，本文借出的发光性能，利用其可将长波长的可见光转变为高能紫外光，制备出了卩１；！＋：丫２＆０５／１１０２和Ｐｒ３＋：Ｙ２Ｓｉ０５／Ｚｎ０两种复合催上转换性能把可见光转变为紫外光，激发半导体催化剂获得更降解污染物，以此实现在可见光下可有效降解污染物的目与不同类型（宽窄带隙）半导体复合时的改性影响的异同点进
２．３材料的微观形貌表征研宄??对通过两种方法制备的上转换荧光粉？］＊３＋＾丨０５进行进行微观形貌表征，其ＳＥＭ??图如图２．４所示。图２．４?（ａ）是利用溶胶凝胶法制备的样品，图２．４?（ｂ）、（ｃ）和（ｄ）??是利用水热法制备的样品，其中图２．４（ｃ）和（ｄ）在制备过程中分别添加ＰＶＰ和ＣＴＡＢ。??可以看出，图（ａ）溶胶凝胶法制备的样品形态大小不一，粒径大约在０．５４阿不等，??大约呈长方形棒状体，并且发生明显团聚，形成粒径较大的不规则块状体。水热法合成??的样品形貌要优于溶胶凝胶法，部分发生团聚，但是颗粒形貌完整，形貌为球棒混合。??同时随着分散剂ＰＶＰ和ＣＴＡＢ的加入，样品由块状向球状转变，并且粒径控制在１００?ｎｍ??左右。同时可以明显看出在控制实验合成的过程中加ＣＴＡＢ的效果明显要好与ＰＶＰ，??ＣＴＡＢ的加入可以控制样品晶体生长，同时减少样品发生团聚，具有良好的分散性，形??貌为均匀分散的球体。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Pr3+:Y2SiO5/ZnO-TiO2/ACF复合材料的制备及其光催化性能[J]. 徐萌川,王亚淼,杨毅,焦岩,刘颖,颜学武. 精细化工. 2017(05)
[2]Gd3+掺杂增强Ho3+/Yb3+/Y2O3纳米晶绿色上转换荧光发射的研究[J]. 汤玲丽,艾新玉,李可,李兆岳,俞莹,吕树臣. 哈尔滨师范大学自然科学学报. 2017(02)
[3]La2.4Mo1.6O8∶Yb3+,Er3+材料的制备及其上转换发光性质[J]. 张宁子,周瑶伟,于镇,夏志国. 应用化学. 2016(10)
[4]稀土上转换纳米发光材料的研究进展[J]. 赵玉慈,赵雄燕,王鑫. 现代化工. 2016(07)
[5]Sol-gel法制备Y2O3∶Eu3+/Yb3+@SiO2太阳能上转换材料的研究[J]. 檀满林,李丽丽,李冬霜,张维丽,符冬菊,马清. 太阳能学报. 2016(02)
[6]溶胶-凝胶法制备Y2O3∶Er3+上转换材料及降解氧乐果的研究[J]. 刘志平,麦燕玲,闫爱国,范海陆,袁泰斗,伍万勇. 合成材料老化与应用. 2015(06)
[7]硝基苯废水处理技术的研究与应用进展[J]. 吕涛,吴树彪,刘文昊,陈理,董仁杰. 环境工程. 2013(S1)
[8]稀土掺杂材料的上转换发光[J]. 花景田,陈宝玖,孙佳石,程丽红,仲海洋. 中国光学与应用光学. 2010(04)
[9]基于NaYF4:Yb3+,Er3+上转换发光材料的色彩设计[J]. 任琪,代如成,沈宇华,张增明. 发光学报. 2010(01)
[10]上转换发光材料的合成与应用[J]. 杨志萍,杜海燕,孙家跃. 化工新型材料. 2009(02)
硕士论文
[1]硝基苯类和苯胺类污染土壤的植物修复研究[D]. 刘振龙.兰州大学 2014
本文编号：3018060
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