稀土氟化物由于其低聲子能、高化學(xué)穩(wěn)定性，在上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料領(lǐng)域一直被研究，稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的基質(zhì)材料、激發(fā)劑、敏化劑以及合成方法與其發(fā)光性質(zhì)有著密切關(guān)系。
TiO2是一種半導(dǎo)體光催化劑，但是TiO2只能吸收太陽光中的紫外光,而紫外光僅占太陽光能的3%-5%。將TiO2光催化劑與上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料復(fù)合，利用上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料將可見光或近紅外光轉(zhuǎn)化為能被TiO2吸收的紫外光,間接拓展TiO2對太陽光的響應(yīng)范圍，產(chǎn)生高反應(yīng)活性的光生電子和空穴，能有效提高TiO2的太陽光光催化效率。
下面分別采用兩種方法制備并進(jìn)行表征，對所制得材料的形貌、粒徑、晶型等進(jìn)行了表征、分析，研究其發(fā)光性能。
1.采用溶劑熱法分別成功制備了以NaYF4、NaGdF4和NaLuF4為基質(zhì)，摻雜不同離子的稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶，結(jié)果發(fā)現(xiàn)基質(zhì)及摻雜元素對納米晶的晶型及發(fā)光性能均有影響，其中NaYF4:Yb, Tm為立方與六方相混合晶型，摻雜Gd3+后的NaYF4:Gd, Yb, Tm為純六方相，而以NaGdF4和NaLuF4為基質(zhì)的納米晶分別為純六方相和純立方相。五種納米晶的上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度不同，按由強(qiáng)至弱的順序依次為：NaLuF4:Gd, Yb, Tm，NaLuF4:Yb, Tm，NaGdF4:Yb, Tm，NaYF4:Gd, Yb, Tm，NaYF4:Yb, Tm。說明NaGdF4和NaLuF4為基質(zhì)的納米晶上轉(zhuǎn)換發(fā)光效率較NaYF4為基質(zhì)的納米晶高，摻雜Gd3+有利于納米晶的上轉(zhuǎn)換發(fā)光。
2.采用水熱法成功制備了上述五種稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，結(jié)果表明，使用水熱法制得的上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料均為純六方相晶型，形貌規(guī)整、均一，但粒徑較大（300-1400nm），熒光強(qiáng)度明顯弱于溶劑熱法制備的納米晶。五種樣品的上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度從強(qiáng)至弱的順序與溶劑熱法一樣，依次為：NaLuF4:Gd, Yb, Tm，NaLuF4:Yb, Tm，NaGdF4:Yb, Tm，NaYF4:Gd, Yb, Tm，NaYF4:Yb, Tm。
結(jié)果表明，所制備的復(fù)合光催化劑具有高的催化活性，可應(yīng)用于太陽光光催化降解染料廢水等有機(jī)污染物。

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