TiO_2包覆上转换发光材料Pr-（3＋）∶Y_2SiO_5的制备及其可见光催化性能的研究.pdfVIP

高 鹏 等 ：TiO。包覆上转换发光材料 Pr” ：YSiOs的制备及其可见光催化性能的研究 TiO2包覆上转换发光材料 Pr3+：Y2SiO 的制备及其 可见光催化性能的研究 高 鹏 ，黄浪欢 (暨南大学 化学系纳米研究所 ，广东 广州 510632) 摘 要： 为 了提 高 TiO 对可见光的利用率 ，通过溶 和上转换机理进行分析和讨论 。 胶一凝胶法制备 了TiO 包覆上转换发光材料 Pr” ： 2 实 验 Y SiO 的复合材料，并借助 XRD、TEM、紫外一可见吸 收光谱等对制备的样品进行 了表征和研 究。同时，研 2．1 上转换发光材料 Pr抖 ：Y。SiO 的制备 究了不同条件下制备的复合粉体对罗丹 明B光降解效 按化学计量 比称取纯度为 99．99 的Y O。和 率。结果表 明，该 方法制备 出的 Pr抖 ：Y SiO ／TiO： PrO。若干 并溶解在硝酸 中，然后溶解在 16．0mL 复合材料较纯Tio。和简单机械混合两种粉体在可见 C。H OH 和 5．0mL H：O，加 入 化 学 计 量 的 光下具有较强的光催化效果。验证 了Pr ：Y SiO (CH O)SitTEOS，99．999 )，在室温下用磁力搅拌 作为上转换发光材料，可吸收可见光发射 紫外线，从而 器强烈搅拌 30min。再将混合溶液于 60℃水浴加热 ， 满足 TiO。光催化 降解的要 求。文 中最后 对 Pr。 ： 直至形成透 明凝胶。将凝胶在 110。C的烘箱 中干燥 Y。SiO ／TiO 复合材料 的光催化机理进行 了研 究。 24h，直至形成黄色 的干凝胶 ，将其研磨成粉末。再将 关键词： 上转换发光 ；Pr。 ：Y2SiO5；TiO ；光催化 干样品于 1100℃在马弗炉中进行煅烧 3h，升温速度为 中图分类号 ： O611．2 文献标识码 ：A 5℃／min，最后得到 Pr。 ：Y SiO 白色粉末 。 文章编号 ：1001-9731(2013)O8—1145—05 2．2 TiO 包覆上转换发光材料 Pr抖 ：Y。SiO 的制 备 l 引 言 通过溶胶一凝胶法制备 TiO 包覆上转换发光材料 TiO 作为最有效地降解有机和无机污染物 的光 Pr。 ：Y。SiO 的复合材料 ，首先制备前驱体 A和 B。 催化剂 已被广泛研究_1]。然而 ，纯锐钛矿型 Tio 的 前驱体 A 的制 备 ：(C4H9O)Ti(20mI)，C2H5OH 禁带宽度约为 3．2eV，只能吸收紫外线 (~387nm 处， (30mL)和 CH。COOH(2．0mI)混合溶液在室温下强 约有 4 的太阳光)_5]。因此 ，为 了更有效地利用太 烈搅拌 30rain；前驱体 B 的制备 ：H O(4．0mL)和 阳能，如何修饰 TiO 使其响应长波长 的可见光部分， CH OH(20mL)搅拌混合均匀 ，此 时不 同量 的 Pr抖 成为一个非常具有挑 战的课 题 。 目前 ，实 现 TiO：可 ：Y SiO 粉末加入混合溶液 中，并剧烈搅拌直至 见光催化的主要方法有表 面改性 。 、金属_】“或非 Pr。 ：Y SiO 粉末分散均匀 。之后 ，在剧烈搅 拌下 ， 金属离子_1”掺杂 ，产生氧空位 [1 ，结合其它半导 前驱体 B逐滴滴入前驱体 A 中，再将所得混合物再搅 体~2125]。 拌 1h。将溶胶溶液放置 24h以完成溶胶一凝胶的转变 ， 为了扩大 TiO 可见光光响应 区域 ，认为使用的 然后在 100。C下干燥 24h，得到干的凝胶 。将干燥 的凝 上转换发光剂 ，例如