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正版 复合上转换催化材料的设计、制备与应用 范子红,罗玉洁 西
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1 绪论 / 1 1.1能量传递 / 1 1.2上转换发光 / 2 12.1上转换发光原理 / 2 1.2.2上转换发光材料 / 5 1.2.3稀土发光材料 / 7 1.2.4稀土发光材料的制备方法 / 8 1.3光催化技术 / 11 1.3.1 TiO2 / 11 1.3.2 BiOCl / 151.4石墨烯 / 16 1.4.1石墨烯性质 / 17 1.4.2石墨烯负载 TiO2 复合光催化剂研究进展 / 17 1.4.3石墨烯作为基底改性上转换复合 TiO2光催化剂研究进展 / 18 1.5基于上转换发光的光催化材料 / 19 1.5.1近红外-紫外上转换催化材料 / 19 1.5.2可见-紫外上转换催化材料 / 20 1.6小结 / 20 参考文献 / 21 2 二元复合上转换催化材料 / 31 2.1材料的制备与表征 / 312.1.1 YF3 :Ho3+上转换材料的制备 / 31 2.1.2 YF3 :Ho3+@ TiO2二元复合上转换催化剂的制备 / 32 2.1.3性能表征 / 33 2.1.4光催化活性评价 / 34 2.2 YF3 :Ho3+上转换材料的性能 / 38 2.2.1理化特征 / 38 2.2.2光学性质 / 41 2.2.3发光机理 / 45 2.3 YF3 :Ho3+@ TiO2上转换催化材料的性能 / 47 2.3.1物相特征 / 47 2.3.2光学性质 / 51 2.4二元上转换催化材料 / 52 2.4.1光催化活性及影响条件 / 52 2.4.2降解污染物动力学 / 57 2.5小结 / 63 参考文献 / 64 3 三元复合上转换催化材料 / 66 3.1材料的制备与表征 / 66 3.1.1 β-NaYF4 : Ho3+上转换材料制备 / 66 3.1.2 核壳微晶 β-NaYF4 : Ho3+@ TiO2上转换催化剂的制备 / 66 3.1.3 β-NaYF4 : Ho3+@ TiO2-rGO 三元复合上转换催化剂的制备 / 67 3.1.4性能表征 / 67 3.1.5光催化活性评价 / 68 3.2 核壳结构 β-NaYF4 : Ho3+@ TiO2的性能 / 71 3.2.1理化特征 / 71 3.2.2 光学性质 / 773.2.3 二元复合上转换光催化机理分析 / 80 3.2 三元复合上转换催化剂 β-NaYF4 : Ho3+@ TiO2-rGO / 83 3.3.1理化特征 / 83 3.3.2光学性质 / 92 3.3.3 三元复合上转换光催化机理分析 / 95 3.4活性评价与应用 / 97 3.4.1核壳结构 β-NaYF4 : Ho3+@ TiO2 / 97 3.4.2 三元复合上转换催化剂 β-NaYF4 : Ho3+@ TiO2-rGO / 100 3.4.3降解污染物动力学及模型 / 104 3.4.4材料的稳定性评价 / 109 3.5小结 / 110 参考文献 / 111 4 双掺二元复合上转换催化剂 / 113 4.1材料的制备与表征 / 113 4.1.1 Pr3+ ,Li+双掺二元复合上转换催化剂制备 / 113 4.1.2上转换催化材料制备表征 / 115 4.1.3杀菌效果评价 / 116 4.2双掺二元复合上转换催化剂性能 / 119 4.2.1晶体结构分析 / 119 4.2.2形貌分析 / 120 4.2.3元素组成及离子价态分析 / 121 4.2.4光学性质分析 / 128 4.3双掺二元复合上转换催化剂杀菌性能 / 130 4.3.1杀菌性能探究 / 130 4.3.2杀菌材料的稳定性研究 / 135 4.3.3杀菌原理探究 / 137 4.4小结 / 149 参考文献 / 150
范子红(1983—),女,湖北襄阳人,毕业于中国科学院大学,工学博士,现任职于重庆工商大学,讲师,主要从事环境纳米材料的研制、饮用水安全与处理、废水处理与资源化等研究。主要研究方向为环境纳米材料的研制,发表SCI收录论文二十余篇,获得发明专利3项。罗玉洁(1996—),女,重庆万州人,毕业于重庆大学,环境科学与工程专业硕士,现任职于重庆知行数联智能科技有限责任公司,从事环境模型研究及生态大数据管理与分析等工作,主要研究方向为环境模型研究及大数据管理。
上转换发光材料可以吸收多个低能量光子发射出高能量的光子,实现能量的富集。TiO2光催化剂因其独特的优点而被广泛研究和应用,鉴于其禁带宽度大、电子—空穴复合率高等缺陷,本书设计出系列上转换—TiO2复合光催化材料,很好地弥补TiO2只能利用紫外光的缺陷,制备出包括二元复合β-NaYF4:Ho3 @TiO2,双掺二元复合 β-NaYF4: Pr3 , Li @TiO2, 三元复合β-NaYF4:Ho3 @TiO2-rGO等上转换光催化材料,可实现可见光到紫外光的转换。三元复合材料光照6 h即可实现罗丹明B的接近脱色。双掺二元复合材料光电性能不错,光生电子和空穴的分离率优选,电导率和载流子迁移率优选。通过吸收上转换核发出的紫外光产生h 、·O2-和·OH等活性物种,其强氧化性损坏大肠杆菌中的细胞壁/膜、蛋白质、DNA及辅酶A,达到灭活细菌的效果。
TiO2光催化剂因其独特的优点而被广泛研究和应用,鉴于其禁带宽度大、电子—空穴复合率高等缺陷,《复合上转换催化材料的设计、制备与应用》设计出系列上转换—TiO2复合光催化材料,很好地弥补TiO2只能利用紫外光的缺陷,制备出包括二元复合β-NaYF4:Ho3+@TiO2,双掺二元复合 β-NaYF4: Pr3+, Li+@TiO2, 三元复合β-NaYF4:Ho3+@TiO2-rGO等上转换光催化材料,可实现可见光到紫外光的转换。本书大体分为四个部分,分别为绪论、二元复合上转化催化材料、三元复合上转化催化材料、双掺二元复合上转化催化剂。本书理论基础扎实,具有一定的理论与实践价值。
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