人：南开大学0713组 王亚楠

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1、新型核壳结构光催化纳米材料研究报告人：南开大学0713组王亚楠指导老师：余华赵丽娟小组成员：王亚楠甘棕松胡男刘悦龙衡王子兰目录CONTENTS实验背景…Background实验设计…Designment实验进展…Development实验展望…Expectation实验背景Background纳米TiO材料是当前最具应用潜力的光催化剂之一2纳米材料的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应等光催化活性高化学性质稳定生物无毒原料来源丰富实验背景Background纳米TiO材料的光催化机理2A

2、A+LightAA-ElectronHoleTiONano-particle2Fig.1PhotocatalysisMechanismofTiO2实验背景Background实际应用潜在问题由于二氧化钛的能隙较宽，光吸收阈值较高，光催化作用只能利用太阳光的紫外光部分，导致纳米二氧化钛材料太阳能利用率很低SunLightEnergyWasteElectronHoleTiONano-particle2Fig.2PotentialProbleminPhotocatalysis实验设计Designment我们的

3、想法为提高二氧化钛光催化效率合理设计材料的上转换机制，通过上转换途径将可见光转换为二氧化钛光催化活性所需的紫外光，提高太阳能的利用效率。实验设计Designment核壳结构光催化纳米材料模型CBCBAAVBVB+AA-ElectronHoleTiONano-particleshellNano-particlenucleus2Fig.3TheModelofshell-nucleusstructure实验设计Designment核壳结构光催化纳米材料的优势利用稀土氟化物微晶优异的上转换特性，实现可见光（或

4、红外光）到紫外光的转换，有效提高光能利用率核壳式结构有助于电子和空穴对的分离，提高光催化活性实验设计Designment实验阶段规划核壳结构光催化纳米材料制备氟氧化物玻璃陶瓷的制备玻璃陶瓷纳米微晶的提取二氧化钛的包覆实验进展Development玻璃陶瓷纳米微晶的提取“热诱导－腐蚀”法处理Er3+yb3+共掺的氟氧化物玻璃陶瓷制备纳米微晶材料掺杂稀土离子的玻璃热诱导处理玻璃陶瓷HF腐蚀玻璃纳米微粒（PbxCd1-xF2）（微晶玻璃）实验进展Development“热诱导－腐蚀”法的特色和优势均匀性好

5、稀土掺杂高-发光强度高相对于块体玻璃微晶，粉末更应用方便水溶性好-易于应用（如荧光探针等）实验进展Development第二阶段成果设计并制备出45.5SiO-40PbF-10CdF-0.5ErO-4YbO，构造尺寸在60-70nm左右的玻璃陶瓷2222323(111)60004000(200)(220)(311)2000Intensity(arb.units)(222)(331)(400)(420)(422)0204060802(Degree)Fig.4XRDandSEMofGlassCer

6、amics实验进展Development利用热诱导腐蚀法，获得液相的纳米氟化物微晶16000(111)120008000(220)Intensity(arb.units)(200)(311)4000(331)(222)(420)(422)(400)0204060802(Degree)Fig.5XRDandSEMofnano-particlesinaqueoussolution实验进展Development3000000glassceramic2500000nano-particlesinaqueou

7、ssolution200000015000001000000Intensity(arb.units)5000000500550600650700Wavelength(nm)Fig.6MeasuredUCredandgreenemissioninglassceramicsandnano-particlesinaqueoussolutionunderdiodelaserexcitationof980nm.实验进展Development代表性成果甘棕松余华李妍明王亚楠陈晖赵丽娟，Tm3+/Yb3+共掺氟氧硅

8、铝酸盐玻璃陶瓷蓝色上转换发光研究，物理学报，2008，57(9):5699-5704HuaYu,NanHu,Ya-NanWang,Zi-LanWang,Zong-SongGan,Li-JuanZhao,Thefabricationofnano-particlesinaqueoussolutionfromoxyfluorideglassceramicsbythermalinductionandcorrosiontreatment,Nanos