一、Eu~(3+)掺杂TiO_2纳米晶的制备及光致发光研究（论文文献综述）
张晓梅[1]（2021）在《稀土掺杂金属氧化物复合材料的形貌及发光性能研究》文中研究说明本论文制备了不同形貌的ZnO,TiO2/ZnO和ZnO/SnO2复合材料,并以其为基体进行Eu3+离子掺杂,探讨了不同反应条件对制备材料微观形貌的影响,确定了最佳合成条件和最佳掺杂比例。在MOF-5（Zn-MOF）的合成过程中掺杂Eu3+制备了MOF-5:xEu发光材料,讨论了Eu3+离子浓度对材料微观形貌和发光性能的影响。具体研究内容如下:采用模板法合成了康乃馨花状,多肉状和转经筒状ZnO材料,并以其为基体采用水热法进行Eu3+离子掺杂,以康乃馨花状和多肉状ZnO为基体制备的ZnO:xEu复合材料基本保持了基体的形貌,而以转经筒状ZnO为基体制备的ZnO:xEu复合材料,其形貌转变为由棒状颗粒堆积的水晶花状形貌。考察了ZnO:xEu复合材料的发光性能,制备材料呈现出优良的黄光发射,水晶花状ZnO:xEu复合材料表现出最好的发光性能。采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/ZnO:xEu复合发光材料,通过TiO2和ZnO两种宽禁带半导体材料的复合,使TiO2/ZnO复合材料的带隙窄化,提高对激发光能量的吸收能力,其吸收光谱与Eu3+离子自身的激发光谱重叠,可以实现有效的能量传递。制备材料呈现由小的凝胶颗粒堆积的凝胶块状结构,其晶体结构主要是基于TiO2的无定型非晶结构。当Eu3+离子掺杂比例为0.04时,制备的TiO2/ZnO:xEu复合材料表现出最强的发光特性,在396 nm光激发下,样品呈现非常强的橙光发射。采用共沉淀法在室温下制备了Eu3+掺杂的MOF-5发光材料,制备材料拥有长方体形貌。Eu3+离子不仅仅存在于MOF-5的孔道中,还有一部分Eu3+离子取代Zn2+离子处于MOF-5骨架结构中。考察了制备材料的发光特性,在288 nm光激发下,该材料表现出很强的红光发射。以CTAB为模板合成了具有松针状形貌的多孔ZnO/SnO2复合材料,并以其为基体采用水热法制备了ZnO/SnO2:xEu发光材料,考察了Eu3+离子掺杂量对制备的ZnO/SnO2:xEu复合材料形貌的影响,当Eu3+离子掺杂量为0.05时,制备材料呈现完美的松针状形貌。考察了制备材料的发光性能,在397 nm光激发下,材料表现出红光发射。
吴侗[2]（2021）在《钐离子掺杂二氧化钛和二氧化硅复合物的合成及应用研究》文中提出近年来,稀土掺杂化合物被广泛应用于高性能发光器件、显示器、光催化、生物荧光成像与检测等领域。TiO2作为一种应用广泛的半导体材料,因其具有低成本、可见光区域的高透明度、良好的热、化学和机械性能等优点,可作为稀土掺杂的主体材料。并且基于这些特点还能够使TiO2与其他不同的材料相结合提高基质性能,例如与SiO2复合。TiO2-SiO2复合物结合了两者的优点,可以有效地提升材料的物理及化学性质。研究发现稀土掺杂TiO2-SiO2复合材料可以用作发光和光催化的双功能材料,稀土离子的掺入不仅赋予材料发光性能,还能够通过降低TiO2中电子和空穴复合的速率来改善其光催化活性。除此以外,材料的形貌和尺寸也能影响其发光性能和光催化效率。因此,具有一定形貌的稀土离子掺杂TiO2-SiO2复合材料的制备及应用研究具有重要意义。本文主要探讨了Sm3+离子掺杂不同形貌的TiO2-SiO2复合物的合成及在发光和光催化领域的应用。解决了TiO2粒子高度团聚、电子-空穴复合速率快和难以回收等问题,提升了样品的发光强度和光催化活性。利用扫描电镜、X射线衍射仪、荧光谱仪、氮气吸附-脱附及紫外吸收光谱等来分析样品的化学特性。并且详细探讨了SiO2@TiO2:Sm3+复合物发光和光催化降解聚丙烯酰胺（HPAM）的机理。本文成功合成了在煅烧后具有完整形态的TiO2/SiO2:Sm3+复合纳米纤维,容易从溶液中除去而不会对水体造成二次污染。以下为本文具体的研究内容:1.利用溶胶凝胶法以及溶剂热法合成了TiO2:Sm3+颗粒、SiO2@TiO2:Sm3+核壳球和SiO2@TiO2:Sm3+核壳棒,并分别在700、800和900℃下煅烧。研究了不同形貌和煅烧温度对样品的发光强度和光催化性能的影响。结果表明,在700℃煅烧的核壳棒展现出最高的发光强度。这是由于其具有最小的比表面积,从而减少了由表面缺陷形成的猝灭中心,并且没有金红石相的生成。此外,降解实验结果发现,在模拟太阳光照射下,经800℃煅烧的核壳棒有最高的光催化活性,原因是高结晶度和Ti-O-Si键的协同效应以及金红石与锐钛矿形成的异质结提高了光催化活性。SiO2@TiO2:Sm3+核壳棒具有优异的光致发光性能和光催化活性。2.利用静电纺丝技术制备出了TiO2/SiO2:Sm3+复合纳米纤维,通过在模拟太阳光下降解HPAM的效率来评价样品的催化性能。随后,探讨了不同梯度的Sm3+离子在复合物中掺杂对光催化活性的影响。结果表明TiO2:Sm3+纳米纤维为大孔材料,TiO2/SiO2:Sm3+复合纤维是介孔材料,SiO2改性TiO2孔径结构对增加纳米纤维表面积具有明显的优势。另外发现,适量的Sm3+离子加入到复合纳米纤维中可以抑制电子空穴对的复合、扩大光响应范围、提高对光的利用率。但Sm3+离子过量会使TiO2的结晶性下降,并增加电子和空穴复合中心的数量,光响应范围蓝移,导致光催化性能下降。光催化过程结束后TiO2/SiO2:Sm3+复合纳米纤维具有完整的结构,便于从溶液中除去。
刘燚[3]（2020）在《掺杂对In2S3光/磁特性及电子结构影响研究》文中研究表明自旋电子学器件同时利用了电子的自旋和电荷属性,具有速度快、存储密度大、体积小、能耗低和非易失性等诸多优点在电子信息科学与技术领域具有十分广阔的应用前景。稀磁半导体被视为制造自旋电子学器件最具潜力的后备材料,现已成为该领域的研究热点。若把材料的光学、电学以及磁学性能结合到一起,将产生集磁光电为一体的新一代多功能自旋电子学器件。硫化铟（In2S3）具有缺陷尖晶石结构,其晶体中存在大量的空位缺陷,有利于客体离子的掺入。此外In2S3还具有低毒、高化学稳定性和良好的光学、电学性质,已被广泛应用于光催化、太阳能电池、自旋依赖的光电器件等多功能设备中。掺杂作为改变半导体材料性能的有效手段,通过不同浓度的元素掺杂可实现对材料光学和磁学性质的调控。本论文以In2S3为主体材料,选取稀土元素（Gd、Tm、Sm）和过渡金属（Cu）作为掺杂剂,制备出了具有发光、光电和室温铁磁性的In2S3基纳米颗粒。实验研究了掺杂浓度对其光学和磁学性能的影响,并通过第一性原理计算对体系的电子结构和磁性来源进行了系统分析。本文的主要研究成果如下:1.利用气-液相化学反应方法制备了四方相未掺杂和不同掺杂浓度的In2S3:Gd纳米颗粒,其晶粒尺寸约为3-5 nm。紫外-可见吸收光谱显示样品在可见光范围具有很强的吸收,并且随着掺杂浓度的增加,带隙值呈现出先增加后减小的规律。由于所制备样品的粒径小于In2S3的激子波尔半径（33.8 nm）,致使样品的光致发光（PL）光谱发生了蓝移,表现出明显的量子限制效应,同时Gd掺杂浓度可影响PL光谱的强度。磁性测量结果表明制备的样品具有室温铁磁性,饱和磁化强度随Gd掺杂浓度的增加呈先增加后减小的趋势,并基于束缚磁极化子理论对该现象做出了合理解释。第一性原理计算表明,铁磁性由In空位和掺杂的Gd3+离子所致,磁矩贡献主要来自于In空位周围最邻近的S 3p态和Gd 4f态。2.合成出了不同掺杂浓度的In2S3:Tm纳米颗粒（粒径尺寸3-5 nm）,掺杂稀土元素Tm导致体系光吸收边红移、带隙减小,同时在686 nm和789 nm处观察到了Tm3+离子3H6→3H2,3和3H6→3H4能级跃迁的吸收峰。较低Tm掺杂浓度导致样品PL强度增强,当掺杂浓度超过1.22 at.%时,由于发生浓度淬灭现象PL强度减弱,经分析浓度淬灭机制为电偶极-电偶极相互作用。样品荧光寿命随Tm掺杂浓度的增加而减小,证明了基质In2S3和掺杂Tm3+离子之间存在有效的能量传递。通过对p-Si/In2S3异质结构的光电性能测试,说明Tm3+离子的引入显着提高了In2S3对可见光的敏感性。此外,In2S3:Tm纳米颗粒还显示出了室温铁磁性,通过改变Tm掺杂浓度,样品的饱和磁化强度可调。从理论计算的态密度图可知,Tm掺杂后带隙减小、载流子浓度增加,样品的铁磁性主要由Tm 4f轨道电子提供。3.制备了具有较高纯度的未掺杂和不同掺杂浓度的In2S3:Sm纳米颗粒（大约3-5 nm）,通过调节Sm掺杂浓度可调控体系的带隙值,并且掺杂可增加样品的内部缺陷、降低局域对称性,从而增强PL强度。所制备的样品均显示出室温铁磁性,并且随Sm掺杂浓度的增加饱和磁化强度表现出先升高再下降的趋势。未掺杂In2S3纳米颗粒显示出的微弱铁磁性由晶体生长过程中所形成的空位缺陷引起,通过第一性原理计算证实了In2S3的磁性由In空位诱导。包含In空位和Sm掺杂的复合缺陷体系的磁性来自于In空位周围最近邻的S 3p态和Sm 4f态。能带结构计算结果表明,体系跃迁类型为间接跃迁并且掺杂Sm元素后禁带宽度减小,与紫外-可见漫反射光谱的测试结果一致。4.研究了具有室温铁磁性的纯In2S3和In2S3:Cu纳米颗粒,通过改变Cu掺杂量可调节晶体的光吸收带边位置,同时掺杂可增加样品的缺陷态进而导致PL强度增强。样品的饱和磁化强度随Cu掺杂浓度的增加而单调增大,说明Cu掺杂能够增强In2S3的铁磁性。通过第一性原理计算表明In空位对诱导In2S3:Cu铁磁性起到了至关重要的作用,Cu掺杂后体系的自旋极化现象由S 3p和Cu 3d态之间的轨道杂化引起,磁矩贡献主要来自于In空位周围S原子的3p态和Cu原子的3d态。
陈恩资[4]（2020）在《二氧化钛/长余辉发光材料复合光阳极的优化及其在染料敏化太阳能电池中的应用》文中提出染料敏化太阳能电池（dye-sensitized solar cells,DSSCs）由于其具有绿色环保、原材料丰富且来源广泛、成本低廉、制作工艺简单等诸多优势,被广大科学研究者们认为是最具应用前景的第三代太阳能电池之一。迄今为止,宽禁带的二氧化钛（TiO2）纳米材料由于其稳定的物理化学性质、经济效益高、无毒且环保等优点,成为了研究最为广泛的光阳极材料。然而,TiO2的宽禁带（3.2 eV）和低载流子迁移率(0.1-4 cm2 V-1 s-1)使得其在光吸收和光生电子收集方面的能力严重不足,进而极大抑制了其光电转换效率（photoelectric conversion efficiency,PCE）,导致了近年来DSSCs领域的研究迟滞。针对其光吸收能力的不足的问题,本论文引入长余辉发光材料（long persistence phosphors,LPPs）对TiO2纳米颗粒膜层进行修饰并作为DSSCs的新光阳极,并从提高对入射光的吸收效率、光生载流子的分离和传输出发对光阳极的结构进行优化,最终使DSSCs的PCE得以极大改善。同时,通过探究验证LPP层增强DSSCs器件光电性能的主要原因,将为设计高性能LPP增强型DSSCs提供技术指导。本论文的基本思路和具体研究内容如下:（1）P25-TiO2/LPP复合光阳极的制备及结构优化由于TiO2对可见光的吸收能力很低,引入LPP背散射层（包括下转换效应及其长余辉效应）,有利于增强DSSCs对入射太阳光的吸收,提高DSSCs的PCE。本工作,直接使用商业P25-TiO2（简称P25）作为原料,通过简单的刮涂法在FTO玻璃上制备具有一定厚度的P25薄膜层;然后利用旋涂法将商用绿光LPP材料SrAl2O4:Eu涂覆在TiO2层上;最后经退火热处理后制备得到P25/LPP复合光阳极。组装DSSCs后,测试结果表明,P25/LPP复合光阳极展现出了7.16%的PCE,比纯P25光阳极的提升了24.3%。通过对P25/LPP复合光阳极中LPP与P25层的厚度进行优化调控发现,当P25层为12μm以及LPP层为25μm时,制备所得的P25/LPP复合光阳极DSSCs具有最高的PCE。同时,结合EIS和PL等结果的分析,LPP的背散射效应（包含下转换作用）和余辉效应增强光阳极的光吸收效率是提升DSSC的PCEs的主要因素。而且,P25/LPP异质结的构建可以在一定程度上增强光阳极/电解质间界面处的光生载流子的分离。此外,P25/LPP基DSSCs在黑暗环境中仍然可以工作,最高PCE值可达46.94%。（2）碳掺杂的介孔TiO2纳米颗粒/LPP复合光阳极的制备和优化介孔二氧化钛（m-TiO2）相比于致密的商用P25,具有更高的比表面积和更多的染料分子吸附位点。因而,用m-TiO2替代P25,对提升DSSCs器件的PCE具有重要的意义。基于此,我们通过水热法制备了一种碳掺杂的m-TiO2原材料,通过PVP造孔剂来调控m-TiO2的形貌和微结构以及进行碳掺杂。组装的纯m-TiO2光阳极的DSSCs,获得了6.24%的PCE,高于纯P25基的（5.76%）。结合TEM和EIS数据分析发现,由于PVP的引入,m-TiO2纳米颗粒之间形成更多的孔隙或连接通道,这可以提升其电解液离子的传输和扩散;同时少量碳成分改善了m-TiO2的导电性,提升了其载流子传输能力。接着,采用与前一工作一样的程序制备出m-TiO2/LPP复合光阳极,组装的DSSCs获得高达8.05%的PCE,较纯P25基和纯m-TiO2基DSSCs的PCEs分别提升了39.8%、29.0%。此外,我们系统地探究了不同PVP剂量对m-TiO2/LPP基DSSCs光电性能的影响,发现,当所加PVP重量百分比为8 wt.%时,制备所得的DSSCs具有最高的PCE。
吴红娥[5]（2019）在《微纳发光材料的绿色制备及其光学性能研究》文中研究表明当前商用白光因缺少红光成分而发冷白光。作为室内照明光源,冷白光容易引起视觉疲劳,对眼睛造成伤害,于是人们追求暖白光光源作为室内照明用。并且,当前大部分发光材料的制备方法复杂,所用的反应原料有毒且易造成环境污染,实验中还原剂或还原气氛的参与,更是增加了生产成本,提高了实验危险系数,并且所得材料稳定性不高,影响发光效率。本文瞄准暖白光发光材料展开研究工作,采用成本低、环境友好的合成方法制备出LED用红光及绿光发光材料,以及紫外光激发的单相白光材料,具体工作如下:（1）以La（NO3）3、Pr（NO3）3以及NH4F为原材料,采用绿色环保且无污染的水热合成法制备了中空六边形结构的LaF3:Pr3+纳米材料。研究发现:这种材料能被波长为467 nm的蓝光激发出主发射峰位于612 nm和721 nm处的红光,且具有良好的热稳定性;所得红光纳米材料,与蓝光LED芯片匹配度高,能组装出白光LED器件。（2）在不添加还原剂、没有还原气氛的条件下,利用高温固相法,将Eu2O3和3A沸石反应,得到Eu2+掺杂3A沸石的绿光荧光材料。该材料可被波长为365 nm的紫外光激发,所得样品的量子效率为36.6%,基于该材料组装出的绿光LED器件在3 V工作电压下亮度为231.6 cd/m2。（3）采用高温热注法,得到全无机钙钛矿CsPbBr3纳米材料,然后采用后处理法合成出高分子聚合物聚马来酸酐十八烯（Poly（maleic anhydride-alt-1-octadecene）,PMAO）包覆CsPbBr3钙钛矿的纳米材料。当包覆层厚约为25 nm时,稳定性得到很大提高。此复合材料在空气中放置40天后发光强度几乎不变;紫外灯持续照射144 h后,发光强度仍保持在初始状态的90%以上;水中浸泡24 h后,光强仍能维持为初始状态的60%,光稳定性、氧稳定性以及湿稳定性都大幅提高。基于这种材料组装出色坐标为（0.390,0.332）、色温为3320K、最高器件亮度为6×106cd/m2、最高发光效率为56.6 lm/W的暖白光LEDs器件,器件的稳定性提高。（4）采用 La（NO3）3、Pr（NO3）3、NH4F 以及 C18H29NaO3S（Sodium dodecylbenzenesulfonate,SDBS）为原材料,在水热合成条件下,制备出椭圆形状的基于SDBS的稀土有机无机杂化纳米材料。在波长为365 nm的紫外光激发下发白光,发射光谱为覆盖整个可见光区域的大宽峰（420nm-750nm）,色坐标为（0.365,0.412）,色温为4606K。在高斯拟合下,此白光发光峰可以分解为位于460nm和489nm处的蓝光发射峰、位于542 nm处的绿光发射峰以及位于619 nm处的红光发射峰4个拟合峰。通过正交实验,找到了基于SDBS的稀土有机无机杂化纳米材料的最佳合成条件。
陈聪[6]（2019）在《高效钙钛矿太阳能电池的稳定性研究》文中进行了进一步梳理近年来,ABX3结构的有机金属卤化物钙钛矿材料由于具有光吸收系数高,载流子迁移率大,合成方法简单等优点,被认为是未来最有应用前景的光电材料之一。基于钙钛矿材料的PSCs是一种新型高效的有机-无机杂化太阳能电池,与传统的硅基或铜铟镓硒薄膜光伏器件相比,PSCs具有高效率、低成本、柔性、易制备等优点。PSCs的光电转换效率己经从2009年的3.8%增长到2019年的23.7%。尽管PSCs的研究取得了非常大的突破,但它的稳定性仍然存在很大的问题,由此限制了其实用化的进程。环境稳定性、光稳定性、热稳定性等几方面的发展是推动PSCs未来产业化应用的关键。作者在博士期间主要集中解决PSCs所面临的稳定性问题。我们的研究结果表明,通过合理设计钙钛矿组分结构,利用载流子界面调控和光子能量转换协调作用可实现高效和高稳定的PSCs。（1）首先,我们通过在器件内部引入厚度为80 nm的疏水性ZnPc材料作为高效空穴修饰层,使得PSCs器件的稳定性和光电转换效率得到了明显的提升,器件在空气中放置2400小时仍能维持初始效率的90%以上,光电转换效率从初始的15.1%提升到了 16.8%。同时,利用PLD脉冲激光沉积工艺将Nb-TiOx薄膜引入到器件内部作为电子传输层,制备了光电转换效率为11.5%的大面积器件（225 mm2）,以及光电转换效率为12.5%的柔性器件,实现了器件的低温和柔性制备,这项工作对PSCs的高性能和环境稳定性的研究具有重要的意义。（2）其次,我们探索在器件内部引入光子能量下转换层（SrAl2O4:Eu2+,Dy3+）来提高器件的UV光稳定性。研究表明,Srl2O4:Eu2+,Dy3+在受到紫外光激发后能够发射出波长为520 nm的可见光。我们采用PLD的方法将厚度为200 nm的SrAl2O4:Eu2+Dy3+薄膜引入到PSCs器件内部,提高器件的UV稳定性和连续光照稳定性,使得器件的光电转换效率达到17.8%。同时,我们利用SrAl2O4:Eu2+Dy3+材料所独具有的长余辉效应首次实现了具有光存储效应的PSCs器件。（3）再次,我们将全无机的钙钛矿纳米晶CsPbBr3引入到PSCs器件的结构中作为光子能量转换层,使得PSCs高能紫外光照射下依旧能维持在100小时以上的光稳定性。分别基于气相沉积法和一步溶液法制备出光电转换效率为16.4%和20.8%的器件,比未经CsPbBr3修饰的器件的性能相对提高了 11.6%和5.6%,这主要归因于对紫外光的有效利用和对器件内部界面处载流子复合的有效抑制。此外,经CsPbBr3修饰的器件展现出非常低的迟滞效应和多种荧光颜色,为实现高效、光稳定、多色的PSCs提供了一种研究思路。（4）进一步地,我们探索把Bi3+离子添加到FA03MA0.17PbCI0.83Br0.17)3前驱体溶液中来提高钙钛矿薄膜的结晶性和结构稳定性,进而提高其在80℃-180℃高温条件下的热稳定性,使Bi3+掺杂的PSCs的光电转换效率可以达到19.4%。研究表明,Bi3+引入后可高效地提高钙钛矿材料的容忍因子、减少晶格缺陷、增大晶粒尺寸和提高电子抽取效率。同时,Bi3+掺杂使得PSCs器件能够实现2500小时的长时稳定性。本工作通过对钙钛矿光活性层本体进行的结构缺陷修饰,实现了一种制备高效和热稳定的PSCs的简单方式。（5）最后,我们利用稀土离子和共辄小分子分别对器件内部的电子传输层和空穴传输层进行修饰,制备了双界面修饰的PSCs器件。首先,基于稀土离子掺杂的Ti02电子传输层具有更高的导电率和合理的带隙匹配,使得优化的PSCs器件能够表现出19.6%的光电转换效率。此外,通过在反溶剂氯苯中引入少量的DRCN5T制备了高质量的钙钛矿薄膜,使得器件的光电转换效率达到20.53%,同时具有非常低的迟滞效应。最后,基于双界面修饰机制,我们还制备了柔性、大面积、半透明的PSCs器件。这项工作为实现高效、高稳定、柔性、大面积、半透明PSCs提供了一种有效的方法。
周凤[7]（2019）在《掺杂型TiO2-海泡石复合材料的制备及其光催化性能研究》文中指出全球主要工业中所用的染料中,约有70%是偶氮化合物,在印染过程中,作为废液排出,对人类健康及生态系统有很大的危害。因此,在废液排入环境中之前,进行染料的降解是至关重要的。多相光催化作为一种高级氧化技术（AOP）正引起人们的日益重视。N型半导体TiO2因其具有优良的光学和电学性质、化学性质稳定、高效能、低成本、无二次污染等优点而备受青睐。然而,在实际应用中超细TiO2主要存在三个问题:（1）光生e-/h+的复合几率高,导致低量子效率;（2）超细纳米粒子难以从悬浮体系中分离,导致无法回收利用,易于团聚、表面积低、吸附能力差等缺陷也限制纳米TiO2的发展;（3）锐钛矿带隙较宽（3.2eV）,能利用的太阳能仅占太阳能总量的大约4%–5%。因此,近年来研究重点主要为发展TiO2负载型光催化剂。其中,天然粘土由于具有良好的机械和化学稳定性,高比表面积以及强吸附能力,而成为理想的载体材料。海泡石是一种纤维状硅酸盐粘土矿物,属2:1型层,具有分子尺寸的通道,是一种非膨胀性的,具有高比表面积的多孔粘土矿物。此外,海泡石的酸性[SiO4]和碱性[MgO6]中心具有将吸附的有机物转变为活化络合物的能力,从而加速降解过程。高比表面积的纤维状海泡石,具备作为有效载体的潜力。此外为了解决无法利用太阳光的问题,对TiO2进行改性以期提高其量子效率和催化活性及拓展可见光响应范围。其中,离子掺杂（阳离子或阴离子）用于在TiO2的带隙中引入能态,减小光生e-/h+的复合,并将激发波长阈值扩展至可见光波段,从而提高其对可见光利用率。阴离子掺杂剂由于在元素周期表上与O更近的距离,被认为是比阳离子更适合的掺杂剂。其中,N因为具有较低的电离能以及与O相当的离子半径(N3-:0.146 nm,O2-:0.140 nm),被证明是最有效的阴离子掺杂剂之一。阳离子掺杂机如稀土离子具有不完全填充的4f轨道结构,丰富的能级,易产生多电子组态,且其激发态和基态的能量比较接近,在可见光区能部分吸收可见光,使f电子从基态跃迁到激发态,从而使其光吸收波段移向可见区,常被用作催化剂或者催化剂助剂,因此稀土离子掺杂是TiO2光催化活性提高的另一种思路。本论文的主要工作是以具有纤维状形貌的海泡石（Sep）为研究对象,根据其成分、物相及结构,首先开展了海泡石提纯活化及纤维解束的工艺研究,将自然沉淀法和微波酸化法结合对海泡石原矿进行提纯除杂,此外进行了物理冷冻干燥法及化学改性法对海泡石解束的对比研究,为海泡石为载体制备复合材料提供基础。其次,以提纯活化后海泡石为载体,将微波水热法引入TiO2/Sep纳米复合材料的制备作为核心,同时以OG溶液为光催化目标降解物,考察了不同制备条件对材料性能的影响,系统研究了Ti/Sep比例、催化剂投加量、染料初始浓度、溶液pH等因素对TiO2/Sep纳米复合材料光催化降解OG的影响,对不同实验条件下光催化降解OG过程中的光催化反应动力学进行探讨。最后,针对TiO2/Sep纳米复合材料仅能利用紫外光的局限,以非金属N和不同稀土离子单掺杂与共掺杂改性来提高对可见光的吸收和光催化性能为研究目标,对所合成的双功能复合材料进行结构表征和可见光活性研究,同时进行了实际废水降解性能验证,并探究这种负载型催化剂的循环再生可行性。本文的创新点在于:（1）提出一种可用于中低品位海泡石的提纯与纤维解束方法。采用自然重力沉降法去除石英和滑石,微波酸化法去除可溶性碳酸盐同时对海泡石活化,通过物理方法冷冻干燥或者化学方法表面有机改性实现海泡石的纤维解束。（2）首次采用微波水热法替代传统煅烧法制备出TiO2/Sep复合材料,快速微波水热法保留了海泡石完整的孔径与大比表面积,避免煅烧法所带来的海泡石结构变化及粒子团聚等问题。（3）引入非金属元素N和稀土元素Eu,首次报道通过掺杂处理制备N-Eu共掺杂TiO2/海泡石复合材料,实现复合材料的可见光响应。论文取得的成果以及主要结论如下:（1）本研究所用海泡石纯度较低,主要杂质为石英、方解石及滑石等,热稳定性较高,形貌呈短纤维状,纤维间互相胶结在一起。自然沉淀法可除去石英等杂质,微波水热可除去碳酸盐等杂质,原矿通过自然沉淀提纯及微波酸化8 min后可得到高纯海泡石,品位从原矿的42%增加到90%以上。物理冷冻干燥处理可以在不破坏海泡石长径比的前提下,有效使海泡石纤维束分散成单根纤维。在-50°C条件下冷冻12 h后可得到高度分散的海泡石纤维,并且晶体结构依旧保持完整。化学改性处理可以增加纤维的表面电位,通过纤维之间强的排斥力抑制已分散纤维之间的再次团聚。经HDTMA改性后的海泡石表现出最佳的分散性及最高的比表面积。（2）分别采用常规煅烧法及微波水热法制备TiO2/Sep纳米复合材料。不同制备工艺会影响负载TiO2结晶度、TiO2晶体尺寸、复合材料孔隙率、复合材料比表面积及材料光催化性能。煅烧处理会在一定程度破坏载体海泡石的有序层状结构,增加负载锐钛矿纳米粒子尺寸,减小复合材料BET比表面积,导致光催化活性的降低。与常规煅烧法相比,微波水热法可以在短时间内制备出锐钛矿晶体尺寸小,结晶度好,比表面积高的纳米复合材料。采用微波水热法制备的复合材料比采用常规煅烧法制备的复合材料普遍具有更高的光催化活性。（3）不同Ti/Sep比例对TiO2/Sep纳米复合材料的光催化性能影响较大。在不投加催化剂或者催化剂仅为原始海泡石时,OG的光催化降解率低,可忽略不计。Ti/Sep比例为40 mmol/g时,复合光催化剂表现出最佳的光催化活性。改进的L-H动力学模型可以很好的描述不同实验参数对降解反应的影响。动力学研究表明大多数降解反应都符合拟一级动力学反应模型,而在高OG浓度条件下时,降解过程符合零级动力学反应模型。当催化剂投加量为0.8 g/L、OG初始浓度为10 mg/L、pH值为3时,经过150 min紫外光照后,降解率高达98.8%,此时表观速率常数kapp的值为30.74×10-3 min-1。（4）采用四种不同氮源（氨水、尿素、乙二胺和三乙胺）,通过微波水热法成功制得一系列N-TiO2/Sep纳米复合材料。通过XRD表征分析表明,材料的结晶度与掺杂剂的沸点有关,高沸点的掺杂剂如UR和EDA可抑制锐钛矿晶体的生长,海泡石表面负载的锐钛矿晶粒尺寸明显减小。TEM-EDX图像证实材料中N的成功掺杂,BET结果表明N掺杂可提高材料的比表面积,XPS能谱揭示N以Ti-O-N-O的形式间隙掺杂在TiO2的晶格中,而C仅对纳米复合材料表面进行改性。间隙N通过在O 2p价带上端形成孤立的N 2p态而起到过渡杂质能级的作用,C作为光敏剂减少光生载流子的重新复合。两者协同作用,共同产生可见光催化活性。UV-Vis DRS分析结合可见光降解实验的结果表明,NTS-EDA显示出最窄的禁带宽度（2.64 eV）,具有最宽的可见光吸收范围,其可见光催化活性优于未掺杂TiO2/Sep及单一N氮杂的TiO2/Sep纳米复合材料。另外掺杂N比例是影响催化活性的因素,当Ti/N理论添加摩尔比为4时,所制备的复合材料具有最佳的光催化性能。（5）采用六种不同稀土（La、Ce、Pr、Nd、Eu及Gd）,通过微波水热法制得一系列RE-TiO2/Sep纳米复合材料。稀土离子掺杂样品比未掺杂样品的锐钛矿结晶度更高,Ti-O-RE的形成有效地抑制了二氧化钛纳米粒子的团聚和晶体生长。N2吸附-脱附分析表明经RE3+掺杂后,结构性能得到改善。XPS分析证实了Ti4+离子和Ti3+离子的共存。此外,大部分掺杂样品对可见光的吸收强度更强,吸收范围更广。总之,稀土离子掺杂样品的结构、化学性质及光催化活性的提高程度与所掺杂RE3+的类别有关。在所有掺杂样品中,Eu-TiO2/Sep表现出更高的光催化活性,经过10 h可见光照射后,对OG的降解效率达到72%以上。在光降解过程中,Eu空的4f能级作为光生电子清除剂,而表面吸附的OH-充当空穴陷阱。因此材料优异的可见光活性主要归因于有效的电子转移、更多·OH的产生、光生e-/h+的良好分离。（6）采用微波水热法对TiO2进行N-Eu共掺杂,前驱体分别采用EDA和Eu（NO3）3,掺杂完成后,将其负载在海泡石表面。XRD表征分析表明,Eu3+掺杂对锐钛矿相TiO2微晶的形成和生长有明显的促进作用,锐钛矿结晶度随着Eu3+掺杂量的增加而增强,锐钛矿相晶粒尺寸逐渐增大,同时也对TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变有促进作用。当Eu3+的掺杂量足够高时,样品中的TiO2产生了相变。SEM-TEM图像证实材料中N-Eu的成功共掺杂,海泡石纤维上所负载的TiO2结晶度高,且颗粒之间分散均匀,团聚较少;BET结果表明N-Eu共掺杂复合材料具有相对较大的比表面积,并且呈现出良好的介孔特质;PL光谱揭示Eu3+掺杂没有引起新的发光现象,而只是影响PL光谱强度,适量的Eu3+掺杂可以起到降低e-/h+的复合几率,提高光生载流子寿命的作用;UV-Vis DRS分析表明共掺杂复合材料的禁带宽度与Eu3+的掺杂量之间是线性变化的关系,共掺杂样品对光吸收性能的影响以N的的掺杂起主要作用。N原子和Eu原子在复合材料中的存在状态不同,导致N掺杂和Eu3+掺杂的可见光敏化机理不同。N掺杂方式为间隙掺杂,带隙能的降低是在O 2p价带上形成局部N 2p态,其在光子的跃迁过程中可起到过渡杂质能级的作用。Eu3+掺杂导致Ti-O-Eu的形成,Ti4+和Ti3+的共存促使了有效的电子转移、更多·OH的产生、光生e-/h+的良好分离。二者的协同效应使得N-Eu共掺杂复合材料表现出比单掺杂复合材料更高的可见光催化活性。（7）对实际废水进行光催化降解反应之前需先进行絮凝沉淀的预处理,其中FeCl3具有最佳的絮凝效果,最佳投加量为600 mg/L。N-Eu-TiO2/Sep复合材料对实际的印染废水有较高的CODCr去除率,将印染废水先稀释后降解具有更好的降解效果,CODCr去除率达到80%以上。样品重复使用的降解效果表明N-Eu-TiO2/Sep复合材料具有一定的稳定性,其在重复使用五次后对CODCr的去除率仍高于65%。从SEM图可以看出经过五次重复使用后,掺杂的TiO2仍然很好的负载在海泡石表面上且结合牢固。优异的光催化活性、高稳定性及良好的重复利用性表明N-Eu-TiO2/Sep复合材料在处理工业废水方面具有潜在的应用前景。
徐冰玉[8]（2019）在《含铕纳米材料的制备及性能研究》文中提出稀土因其独特的化学和光、电、磁等物理化学性质成为新材料开发领域的重要元素,已广泛应用于国民经济各个领域。其中,含稀土Eu3+离子的纳米材料是一种良好的发光材料,被广泛应用于照明、光学通讯和荧光探针等领域。此外,铕离子还可以用来调节半导体材料的带隙结构,对半导体进行改性,应用于电池和催化领域。大量研究表明,纳米材料的性质与纳米材料的结构,形貌等有关。因此,合成一些具有不同尺寸和特殊形貌稀土纳米材料可以获得一些特殊的物理和化学性质。本文选择了SrWO4,BiVO4和Bi2S3等几种基质材料,合成了一系列Eu3+离子掺杂的稀土纳米材料。并系统地研究了样品的发光性质以及其在染料敏化太阳能电池和光催化中的应用。具体的研究内容如下:（1）通过水热法合成了一维的SrWO4:Eu3+纳米材料,并研究了初始反应物浓度,反应时间对样品的尺寸、形貌和发光性能的影响。当激发波长为295 nm时,5D0→7F1跃迁强度高于5D0→7F2跃迁强度,表示Eu3+占据反演中心的位置。然而,激发波长在363-537 nm范围内,5D0→7F2跃迁强度高于5D0→7F1跃迁强度,表示Eu3+处于偏离反转中心,说明SrWO4:Eu3+纳米带具有多个发光中心。（2）以BiVO4作为主体材料,利用Eu3+离子和CeOx的协同效应,成功设计合成了CeOx/BiVO4:Eu3+复合光催化剂。首先,我们利用Eu3+离子对BiVO4纳米片进行了的掺杂改性。然后将BiVO4:Eu3+与CeOx复合构筑了CeOx/BiVO4:Eu3+复合材料,研究了复合材料的可见光催化CO2还原性能。以2,4-二氯苯酚为目标污染物,研究了复合材料的可见光催化降解性能。结果表明,适量的Eu3+离子掺杂提高了BiVO4的光催化性能,主要是因为Eu3+离子的掺杂提高了价带位置,并增加了材料对可见光的吸收。当掺杂浓度过高时,由于锆石四方相BiVO4的形成,光催化性能会减弱。BiVO4:Eu3+与一定量的CeOx复合后,光催化活性显着提高,这主要归因于CeOx可以作为一个合适的平台用来接收从窄带系半导体激发的高能级电子,从而延长电荷寿命,提高电荷分离。（3）采用溶剂热法成功制备了花状的Bi2S3:Eu3+纳米材料,研究了样品的发光性质,并成功设计了TiO2-Bi2S3和TiO2-Bi2S3:Eu3+复合光阳极。结果表明,Eu3+的掺杂可以使Bi2S3的带隙变窄,比表面积增大,进而提高了Bi2S3对可见光的吸收。与纯TiO2电池相比,TiO2-Bi2S3:Eu3+复合电池具有更高的光电转换效率。当Bi2S3:Eu3+的质量浓度为3 wt%时,光电转换性能最佳。EIS分析结果表明,TiO2-Bi2S3:Eu3+复合电池的TiO2-dye|I3-/I-界面的界面电阻高于纯TiO2电池的界面电阻。此外,与纯TiO2电池相比,TiO2-Bi2S3:Eu3+复合电池具有更长的电子复合时间、更长的电子传输时间和更高的电荷收集效率。
邹开顺[9]（2018）在《离子掺杂与热处理调控二氧化钛晶体结构和上转换发光特性的研究》文中认为为了拓展稀土掺杂二氧化钛纳米晶在太阳能电池和生物医学等领域的潜在应用,研究了离子掺杂和热处理温度对其结构和光学性能的影响。本文主要工作如下:以钛酸丁酯作为钛源,无水乙醇作为溶剂,浓硝酸作为稳定剂和催化剂,冰醋酸作为抑制剂,掺杂稀土硝酸盐和碱金属硝酸盐作为发光光谱调控剂。用溶胶-凝胶法制备二氧化钛纳米晶。利用XRD、SEM、拉曼光谱、红外光谱、吸收光谱和上转换光谱等对纳米晶的结构和光学特性进行了表征。为了得到高效上转换红光材料,通过改变Yb3+掺杂浓度和热处理工艺,调控TiO2:Er3+,Yb3+纳米晶结构,进而改善其上转换发光性能。TiO2:Er3+,Yb3+纳米晶较强的红光辐射归因于交叉驰豫过程。二氧化钛较高的声子能可诱导更强的非辐射跃迁,促进发光离子间的交叉弛豫,有助于辐射红光波段的上转换荧光。通过控制TiO2:Er3+,Yb3+纳米晶的退火温度和Li+掺杂浓度,得到高效上转换绿光。涉及到的非线性跃迁过程主要有3个:（1）ESA:4I11/2（Er）+a photon（980nm）→4F7/2,（2）ET:2I11/2（Er）+2F5/2（Yb）→4F7/2（Er）+2F7/2（Yb）,和（3）ET:4I11/2（Er）+4I11/2（Er）→4F7/2（Er）+4I15/2（Er）。上述机制可以将Er3+从4I11/2能级激发到4F7/2能级。由于4F7/2能级寿命较短,Er3+比较容易无辐射弛豫至较低的激发态能级2H11/2或者4S3/2。由4S3/2→4I15/2辐射跃迁,产生波长为550 nm的绿光。通过改变Ho3+、Yb3+和Li+的浓度和热处理温度,调控TiO2:Ho3+-Yb3+纳米晶的结构和上转换发光性能。随着煅烧温度升高,TiO2纳米晶的晶格结构由锐钛矿相转变为金红石相。Ho3+和Yb3+抑制TiO2的相变,而Li+减弱了这种抑制作用。当退火温度为700℃,Li+掺杂浓度是6.5 mol%的时候,TiO2:Ho3+-Yb3+纳米晶表现出最佳的上转换发光特性,其绿光和红光发光强度分别比未掺Li+样品提高约24倍和10倍。研究了Li+的助熔作用、电荷补偿作用对纳米材料上转换发光的增强效应。Ti4+被Ho3+和Yb3+的替代引起的电荷不平衡,可以被Ti4+→Ho3+(Yb3+)+Li+补偿。当Li+离子掺杂完全平衡Ho3+(Yb3+)和Ti4+之间的电荷差时,可以获得最大的发光强度。Li+掺杂促进了Ho3+和Yb3+在基质中的固溶,降低了团簇效应,提高了TiO2:Ho3+-Yb3+的上转换发光性能。研究表明,Li+主要以填隙方式进入到基质晶格中。
龚丽园[10]（2018）在《以ZrO2纳米管为载体的荧光材料研究》文中指出本论文以阳极氧化法制备的ZrO2纳米管阵列为载体,分别制备Eu3+掺ZrO2/ZrO2纳米管阵列、RhB/ZrO2-ZrO2纳米管阵列和Ag修饰Tb3+掺ZrO2纳米管阵列等复合荧光材料,通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱仪（XPS）、双光束紫外-可见分光光度计（UV-vis）、荧光分光光度计（FL）等对样品的形貌、结构、光致发光性能等进行表征,研究了制备条件（阳极氧化时间、电解液、退火温度、制备方法、负载量等）对样品的晶体结构和发光性能的影响。1.利用阳极氧化法在两种电解液中制备ZrO2纳米管阵列膜,用化学共沉淀法将Eu3+掺ZrO2组分沉积到阵列膜上制得Eu3+掺ZrO2/ZrO2纳米管阵列复合薄膜。研究电解液种类、阳极氧化时间（5,10,20,30 min）对样品的形貌、结构和荧光性能的影响,并与Eu3+掺ZrO2/TiO2纳米管阵列复合薄膜、Eu3+掺ZrO2粉体进行对比。研究表明:Eu3+掺ZrO2/ZrO2纳米管阵列复合薄膜表现出不同的荧光性能。用在无机电解液中阳极氧化20 min制备的ZrO2纳米管阵列制得的复合薄膜,其发射主峰位于615nm,相对强度最大。2.利用阳极氧化法制备ZrO2纳米管阵列,用化学沉淀法将ZrO2组分沉积到纳米管阵列中制得ZrO2-ZrO2纳米管阵列复合膜,以此复合膜为载体,将罗丹明B（RhB）负载到载体上制得RhB复合薄膜。研究载体退火温度、RhB溶液浓度对样品的形貌、结构和发光性能的影响,并与RhB/ZrO2纳米管阵列膜和RhB乙醇溶液进行对比。研究表明:当载体退火温度为300°C时,RhB复合薄膜的发射峰最强,明显高于RhB/ZrO2纳米管阵列。与RhB乙醇溶液相比,RhB复合薄膜的荧光谱均发生了红移,发光效率更高。3.将锆铽合金阳极氧化制备Tb3+掺ZrO2纳米管阵列,分别用热分解法和甲醛还原法将Ag纳米颗粒沉积到纳米管阵列上制得Ag修饰Tb3+掺ZrO2纳米管阵列。研究Ag的沉积量对样品结构、吸光性能和光致发光性能的影响。研究表明:热分解法所制样品的Ag沉积量较低,晶粒较小,样品的吸光性能和光致发光性能都得到提高,当AgNO3溶液浓度为0.001 M时,荧光发射最强,比Tb-ZNA提高了45.8%。甲醛还原法所制样品的Ag沉积量较大,样品的光致发光性能反而降低。
二、Eu~(3+)掺杂TiO_2纳米晶的制备及光致发光研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Eu~(3+)掺杂TiO_2纳米晶的制备及光致发光研究（论文提纲范文）
（1）稀土掺杂金属氧化物复合材料的形貌及发光性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 金属氧化物半导体材料 |
| 1.2.1 氧化锌纳米材料 |
| 1.2.2 二氧化锡纳米材料 |
| 1.2.3 二氧化钛纳米材料 |
| 1.3 稀土发光材料概述 |
| 1.3.1 稀土离子 |
| 1.3.2 稀土离子发光机理 |
| 1.4 稀土发光材料的性能研究方法 |
| 1.4.1 发光性能参数 |
| 1.4.2 增强发光材料发光性能的方法 |
| 1.4.3 发光材料颜色的调控 |
| 1.5 稀土掺杂金属氧化物材料的制备方法 |
| 1.5.1 共沉淀法 |
| 1.5.2 水(溶剂)热法 |
| 1.5.3 溶胶-凝胶法 |
| 1.5.4 高温固相法 |
| 1.5.5 燃烧法 |
| 1.5.6 热分解法 |
| 1.6 多孔材料 |
| 1.6.1 多孔材料概述 |
| 1.6.2 金属-有机骨架材料 |
| 1.7 本论文的研究内容和意义 |
| 第2章 实验试剂与仪器及表征方法 |
| 2.1 实验试剂 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 测试仪器及表征方法 |
| 2.3.1 X射线衍射(XRD)分析 |
| 2.3.2 场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和能量色散谱(EDS)分析 |
| 2.3.3 透射电子显微镜(TEM)分析 |
| 2.3.4 傅立叶变换红外吸收光谱(FT-IR)分析 |
| 2.3.5 热重分析 (TGA)分析 |
| 2.3.6 氮气吸附-解吸附测试 |
| 2.3.7 X射线光电子能谱(XPS)分析 |
| 2.3.8 荧光光谱(FL)分析 |
| 第3章 Eu~(3+)掺杂多孔ZnO复合材料的形貌控制及其发光性能研究. |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 不同形貌多孔ZnO基体的制备 |
| 3.2.2 ZnO:xEu复合材料的制备 |
| 3.2.3 制备样品的命名规则 |
| 3.3 多孔ZnO基体的形貌分析 |
| 3.3.1 不同n(Zn~(2+)):n(CTAB)的多孔ZnO基体的形貌分析 |
| 3.3.2 不同反应时间和反应温度的多孔ZnO基体的形貌分析 |
| 3.3.3 采用不同锌源制备的多孔ZnO基体的形貌分析 |
| 3.3.4 不同n(Zn~(2+)):n(CTAB)制备的多孔ZnO基体的粒径分析 |
| 3.3.5 不同反应时间和反应温度制备的多孔ZnO基体的粒径分析 |
| 3.3.6 采用不同锌源制备的多孔ZnO基体的粒径分析 |
| 3.4 多孔ZnO基体的结构表征 |
| 3.5 多孔ZnO基体的生长机理 |
| 3.6 ZnO:xEu材料的形貌分析和发光性能研究 |
| 3.6.1 康乃馨状ZnO掺Eu~(3+)复合材料的形貌分析和发光性能研究 |
| 3.6.2 多肉状ZnO掺Eu~(3+)复合材料的形貌分析和发光性能研究 |
| 3.6.3 转经筒状ZnO掺Eu~(3+)复合材料的形貌分析和发光性能研究 |
| 3.7 发光机理 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 Eu~(3+)掺杂TiO_2/ZnO复合材料的制备及其发光性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 TiO_2/ZnO:xEu复合材料的制备 |
| 4.3 TiO_2/ZnO:xEu复合材料的发光性能和发光机理 |
| 4.4 TiO_2/ZnO和TiO_2/ZnO:xEu复合材料的结构表征 |
| 4.5 TiO_2/ZnO:xEu复合材料的形貌和元素分布分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 Eu~(3+)掺杂MOF-5复合材料的制备及其发光性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 MOF-5和MOF-5:xEu复合材料的制备 |
| 5.3 MOF-5和MOF-5:xEu复合材料的形貌和结构表征 |
| 5.4 MOF-5:xEu复合材料的发光性能分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 Eu~(3+)掺杂ZnO/SnO_2复合材料的制备及其发光性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 多孔ZnO/SnO_2基体的制备 |
| 6.2.2 多孔ZnO/SnO_2:xEu~(3+)复合材料的制备 |
| 6.2.3 多孔ZnO/SnO_2基体的命名规则说明 |
| 6.3 多孔ZnO/SnO_2基体的形貌和元素分布分析 |
| 6.3.1 不同CTAB用量制备的多孔ZnO/SnO_2基体的形貌分析 |
| 6.3.2 不同锡锌摩尔比制备的多孔ZnO/SnO_2 基体的形貌分析 |
| 6.3.3 在不同水热温度和时间下制备的多孔ZnO/SnO_2基体的形貌分析 |
| 6.3.4 多孔ZnO/SnO_2基体的形貌总结和元素分布分析 |
| 6.4 多孔ZnO/SnO_2基体的结构分析 |
| 6.5 ZnO/SnO_2:xEu复合材料的发光性能、形貌和结构分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（2）钐离子掺杂二氧化钛和二氧化硅复合物的合成及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 二氧化钛 |
| 1.1.1 二氧化钛简介 |
| 1.1.2 TiO_2 材料的合成方法 |
| 1.2 TiO_2材料光催化和光致发光的原理 |
| 1.3 稀土离子掺杂TiO_2材料中在发光和光催化领域的研究 |
| 1.3.1 Sm~(3+)和Eu~(3+)离子掺杂TiO_2 |
| 1.4 TiO_2-SiO_2复合物的研究现状 |
| 1.5 稀土元素掺杂不同形貌TiO_2-SiO_2复合物的发光和光催化性能 |
| 1.6 本论文研究内容和创新性 |
| 1.6.1 本论文的研究内容 |
| 1.6.2 本课题的研究创新性 |
| 第2章 SiO_2@TiO_2:Sm~(3+)复合材料的光致发光性能及光催化活性 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 样品的制备过程 |
| 2.2.4 样品表征分析 |
| 2.2.5 光催化活性测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 样品形貌表征 |
| 2.3.2 结构与组成 |
| 2.3.3 发光性质 |
| 2.3.4 光催化活性 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 静电纺丝法制备的介孔TiO_2/SiO_2:Sm~(3+)复合纤维的光催化活性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂及实验仪器 |
| 3.2.2 样品的制备 |
| 3.2.3 样品表征分析 |
| 3.2.4 光催化性质测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 样品形貌和结构 |
| 3.3.2 样品光催化性质 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 结论与展望 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者简介及硕士学习期间研究成果 |
| 致谢 |
（3）掺杂对In2S3光/磁特性及电子结构影响研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 自旋电子学的发展 |
| 1.2 稀磁半导体材料 |
| 1.2.1 稀磁半导体简介 |
| 1.2.2 稀磁半导体内的磁性机制 |
| 1.3 In_2S_3基纳米材料的研究概况 |
| 1.3.1 In_2S_3的晶体结构 |
| 1.3.2 In_2S_3的制备及其应用 |
| 1.4 掺杂对半导体纳米材料的调控研究 |
| 1.4.1 掺杂对材料光学性质的调控 |
| 1.4.2 掺杂对材料磁学性质的调控 |
| 1.5 论文的选题意义及主要研究内容 |
| 第二章 样品的制备及表征方法 |
| 2.1 样品制备方法 |
| 2.1.1 待反应溶液的配制 |
| 2.1.2 掺杂In_2S_3纳米颗粒的制备过程 |
| 2.1.3 In_2S_3:Tm纳米颗粒薄膜的制备 |
| 2.1.4 样品的生长机制 |
| 2.2 测试仪器 |
| 2.3 计算方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 Gd掺杂In_2S_3纳米颗粒的磁学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 In_2S_3:Gd纳米颗粒的结构表征 |
| 3.2.1 样品的XRD和 EDS分析 |
| 3.2.2 样品的高分辨和选区电子衍射分析 |
| 3.2.3 样品的XPS分析 |
| 3.3 In_2S_3:Gd纳米颗粒的紫外可见吸收光谱研究 |
| 3.4 In_2S_3:Gd纳米颗粒的光致发光性质研究 |
| 3.5 In_2S_3:Gd纳米颗粒的红外光谱研究 |
| 3.6 In_2S_3:Gd纳米颗粒的磁性研究 |
| 3.7 第一性原理计算对样品中磁性来源的研究 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 Tm掺杂对In_2S_3荧光、光电和磁学性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 In_2S_3:Tm纳米颗粒的结构表征 |
| 4.2.1 样品的XRD分析 |
| 4.2.2 样品的高分辨和选区电子衍射分析 |
| 4.2.3 样品的XPS分析 |
| 4.3 In_2S_3:Tm纳米颗粒的紫外可见漫反射光谱研究 |
| 4.4 In_2S_3:Tm纳米颗粒的发光性能 |
| 4.4.1 In_2S_3:Tm纳米颗粒的光致发光性质研究 |
| 4.4.2 In_2S_3:Tm纳米颗粒的荧光衰减和能量转移效率分析 |
| 4.5 In_2S_3:Tm样品的光电性能分析 |
| 4.6 In_2S_3:Tm样品的磁性研究 |
| 4.7 第一性原理计算对In_2S_3:Tm样品的电子结构分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 In_2S_3:Sm室温铁磁性起源的实验和理论分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 In_2S_3:Sm纳米颗粒的结构表征 |
| 5.2.1 样品的XRD和 EDS分析 |
| 5.2.2 样品的形貌和微观结构分析 |
| 5.2.3 样品的XPS分析 |
| 5.3 In_2S_3:Sm纳米颗粒的紫外可见漫反射光谱研究 |
| 5.4 In_2S_3:Sm纳米颗粒的光致发光性质研究 |
| 5.5 In_2S_3:Sm纳米颗粒的磁性研究 |
| 5.6 第一性原理计算分析样品中的磁性来源 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 缺陷诱导的Cu掺杂In_2S_3纳米颗粒的铁磁性研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 In_2S_3:Cu纳米颗粒的结构表征 |
| 6.2.1 样品的XRD分析 |
| 6.2.2 样品的高分辨和选区电子衍射分析 |
| 6.2.3 样品的XPS分析 |
| 6.3 In_2S_3:Cu纳米颗粒的紫外可见吸收光谱研究 |
| 6.4 In_2S_3:Cu纳米颗粒的光致发光性质研究 |
| 6.5 In_2S_3:Cu纳米颗粒的磁性研究 |
| 6.6 第一性原理计算分析样品中的磁性来源 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 结论、创新点与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读博士期间论文成果 |
| 致谢 |
（4）二氧化钛/长余辉发光材料复合光阳极的优化及其在染料敏化太阳能电池中的应用（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 染料敏化太阳能电池 |
| 1.2.1 染料敏化太阳能电池的发展历程 |
| 1.2.2 染料敏化太阳能电池的结构和工作原理 |
| 1.3 TiO_2基光阳极的研究进展 |
| 1.3.1 增强光阳极的光捕获性能 |
| 1.3.2 改善光阳极的电子收集率 |
| 1.4 论文选题依据及研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 实验器材、性能及测试方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 材料表征 |
| 2.3.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.3.2 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.3.3 拉曼激光光谱(Raman) |
| 2.3.4 X射线衍射光谱(XRD) |
| 2.3.5 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.3.6 紫外-可见分光光谱(UV-vis) |
| 2.3.7 光致发光光谱(PL) |
| 2.4 器件的性能测试及分析 |
| 2.4.1 伏安特性曲线 |
| 2.4.2 开路电压衰减技术 |
| 2.4.3 电化学阻抗谱 |
| 参考文献 |
| 第三章 P25/LPP基复合光阳极的优化及其DSSCs性能的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 P25/LPP复合光电阳极的制备 |
| 3.2.2 DSSCs的封装 |
| 3.2.3 材料形貌及结构表征 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 P25/LPP复合光电阳极的形貌和微观结构表征 |
| 3.3.2 P25/LPP光阳极的晶体结构和化学键 |
| 3.3.3 基于P25/LPP复合光阳极的DSSCs性能表征 |
| 3.3.4 基于P25/LPP复合光阳极中电子传输和复合的研究 |
| 3.3.5 DSSCs光吸收性能的研究 |
| 3.3.6 基于P25/LPP复合光阳极中的LPP厚度优化 |
| 3.3.7 P25/LPP基 DSSCs黑暗条件下的光电性能研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 m-TiO_2/LPP基复合光阳极的优化及其DSSCs性能的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 m-TiO_2纳米颗粒的制备 |
| 4.2.2 m-TiO_2/LPP复合光阳极DSSCs器件的封装 |
| 4.2.3 材料形貌及结构表征 |
| 4.2.4 DSSCs器件光电性能测试 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 m-TiO_2的形貌优化与表征 |
| 4.3.2 m-TiO_2的组分、结构与化学键表征 |
| 4.3.3 m-TiO_2基DSSCs器件性能表征 |
| 4.3.4 m-TiO_2基光阳极中电子传输和复合的研究 |
| 4.3.5 m-TiO_2/LPP复合光阳极中PVP剂量的优化 |
| 4.3.6 m-TiO_2/LPP基 DSSCs黑暗条件下的性能研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（5）微纳发光材料的绿色制备及其光学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 LEDs用发光材料的发光机理与性能指标 |
| 1.1.1 LEDs的实现 |
| 1.1.2 发光材料定义及分类 |
| 1.1.3 稀土离子发光材料的发光机理 |
| 1.1.4 发光材料的性能指标 |
| 1.2 现有发光材料的研究进展 |
| 1.2.1 氟化物发光材料 |
| 1.2.2 沸石发光材料 |
| 1.2.3 钙钛矿发光材料 |
| 1.2.4 制备方法 |
| 1.2.5 发光材料的应用 |
| 1.3 本论文的研究内容和意义 |
| 第2章 中空六边形结构的LaF_3:Pr~(3+)纳米材料的制备及其光学性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料及仪器设备 |
| 2.2.2 LaF_3: Pr~(3+)纳米材料的合成 |
| 2.2.3 基于LaF_3:Pr~(3+)红光LEDs和白光LEDs的组装 |
| 2.2.4 LaF_3:Pr~(3+)纳米材料的结构与性能表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 LaF_3: Pr~(3+)纳米材料的形貌、结构分析 |
| 2.3.2 LaF_3: Pr~(3+)纳米材料的光学性能分析 |
| 2.3.3 水热反应时间对中空六边形LaF_3: Pr~(3+)纳米材料形貌的影响 |
| 2.3.4 LaF_3: Pr~(3+)纳米材料中空六边形结构的形成机理 |
| 2.3.5 Pr~(3+)离子掺杂浓度对LaF_3:Pr~(3+)纳米材料形貌结构以及光学性能的影响 |
| 2.3.6 pH值对LaF_3:Pr~(3+)纳米材料形貌结构以及光学性能的影响 |
| 2.3.7 基于LaF_3: Pr~(3+)纳米材料的器件应用 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 Eu~(2+)掺杂3A沸石绿光荧光粉的制备以及光性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料 |
| 3.2.2 实验设备 |
| 3.2.3 实验方法 |
| 3.2.4 样品形貌结构以及性能表征 |
| 3.2.5 基于Eu~(2+)掺杂3A沸石的绿光LEDs的组装 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 样品形貌结构分析 |
| 3.3.2 焙烧温度对样品形貌、结构的影响 |
| 3.3.3 不同热处理条件对样品荧光性能的影响 |
| 3.3.4 掺杂浓度对样品荧光性能的影响 |
| 3.3.5 样品的差热(DSC)、热重(TG)分析 |
| 3.3.6 Eu~(3+)→Eu~(2+)还原机理分析 |
| 3.3.7 绿光LED器件 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 CsPbBr_3/PMAO复合材料的制备及其光电性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料 |
| 4.2.2 实验设备 |
| 4.2.3 实验方法 |
| 4.2.4 样品形貌结构以及性能表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 聚合物PMAO包覆CsPbBr_3过程 |
| 4.3.2 CsPbBr_3/PMAO形貌及结构分析 |
| 4.3.3 PMAO包覆层对CsPbBr_3/PMAO光稳定性的影响 |
| 4.3.4 PMAO包覆前后CsPbBr_3的光学性能研究 |
| 4.3.5 基于CsPbBr_3/PMAO的白光LED器件的光电性能研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 单相白光荧光粉的制备及其光学性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验原料及仪器设备 |
| 5.2.2 样品的合成 |
| 5.2.3 样品的合表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 所得样品的形貌结构分析 |
| 5.3.2 所得样品的发光光谱分析 |
| 5.3.3 影响因素 |
| 5.3.4 样品的光学性能分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他科研成果 |
（6）高效钙钛矿太阳能电池的稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 钙钛矿太阳能电池(PSCs)简介 |
| 1.1.1 PSCs的研究意义和进展 |
| 1.1.2 PSCs的基本结构、工作原理及性能参数 |
| 1.1.3 钙钛矿材料的种类和性质 |
| 1.1.4 器件组成和薄膜制备工艺 |
| 1.2 钙钛矿材料以及PSCs中的稳定性问题 |
| 1.2.1 晶体结构稳定性 |
| 1.2.2 环境稳定性 |
| 1.2.3 光稳定性 |
| 1.3 迟滞效应 |
| 1.3.1 铁电效应 |
| 1.3.2 不平衡载流子传输 |
| 1.3.3 离子和空位迁移 |
| 1.3.4 界面处陷阱辅助载流子复合 |
| 1.4 选题思路与研究内容 |
| 1.5 参考文献 |
| 第二章 酞氰锌空穴修饰层应用于PSCs的环境稳定性研究 |
| 2.1 本章引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 器件的制备 |
| 2.2.2 器件性能表征 |
| 2.3 实验结果与分析 |
| 2.3.1 器件的整体结构以及薄膜的形貌分析 |
| 2.3.2 Nb-TiOx对器件性能的影响分析 |
| 2.3.3 ZnPc空穴修饰层对器件性能的影响分析 |
| 2.3.4 基于ZnPc的PSCs的环境稳定性 |
| 2.3.5 基于PLD的大面积和柔性PSCs的制备 |
| 2.4 本章小结 |
| 2.5 参考文献 |
| 第三章 应用SrAl_2O_4:Eu~(2+),Dy~(3+)光子能量下转换层提高PSCs的光稳定性研究 |
| 3.1 本章引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 器件的制备 |
| 3.2.2 器件性能表征 |
| 3.3 实验结果与分析 |
| 3.3.1 器件结构和薄膜的光学性能表征 |
| 3.3.2 基于SrAl_2O_4:Eu~(2+),Dy~(3+)修饰的PSCs的光电性能 |
| 3.3.3 PSCs器件性能提升的机理分析 |
| 3.3.4 器件的光存储效应研究分析 |
| 3.3.5 基于SrAl_2O_4: Eu~(2+),Dy~(3+)的PSCs器件的光稳定性研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 3.5 参考文献 |
| 第四章 基于多功能CsPbBr_3纳米晶的高效、稳定的PSCs的研究 |
| 4.1 本章引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 器件的制备 |
| 4.2.2 器件的光电性能表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 CsPbBr_3钙钛矿纳米晶的合成和PSCs器件的制备 |
| 4.3.2 PSCs器件的整体结构示意图和薄膜的形貌分析 |
| 4.3.3 CsPbBr_3对器件光电性能的影响 |
| 4.3.4 PSCs的迟滞效应分析 |
| 4.3.5 CsPbBr_3界面修饰对PSCs性能提升的机理分析 |
| 4.3.6 基于CsPbBr_3的PSCs器件的稳定性研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 4.5 参考文献 |
| 第五章 Bi离子掺杂提高PSCs的热稳定性研究 |
| 5.1 本章引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 器件的制备和性能表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 Bi掺杂的钙钛矿薄膜的浓度优化和形貌分析 |
| 5.3.2 PSCs器件的光电性能分析 |
| 5.3.3 器件的热稳定性研究 |
| 5.3.4 Bi掺杂的钙钛矿薄膜的基本模型 |
| 5.4 本章小结 |
| 5.5 参考文献 |
| 第六章 面向商业化应用的柔性、大面积、半透明PSCs的研究 |
| 6.1 本章引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 器件的制备和性能表征 |
| 6.2.2 理论计算 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 器件的制备流程和薄膜形貌分析 |
| 6.3.2 稀土离子掺杂对TiO_2的晶体结构的影响 |
| 6.3.3 基于Gd掺杂TiO_2电子传输层的PSCs器件的光电性能分析 |
| 6.3.4 DRCN5T修饰的PSCs器件的光电性能表征和分析 |
| 6.3.5 Gd掺杂的TiO_2的理论计算模型和分析 |
| 6.3.6 基于Gd-TiOx和DRCN5T修饰的PSCs器件的稳定性研究 |
| 6.3.7 柔性、大面积以及半透明PSCs器件的制备和光电性能表征 |
| 6.4 本章小结 |
| 6.5 参考文献 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 博士期间的研究成果 |
| 致谢 |
（7）掺杂型TiO2-海泡石复合材料的制备及其光催化性能研究（论文提纲范文）
| 作者简历 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 海泡石的研究现状 |
| 1.1.1 国内外海泡石资源的分布状况 |
| 1.1.2 海泡石的晶体结构与特性 |
| 1.1.3 海泡石的提纯与改性 |
| 1.1.4 海泡石的在环境领域中利用现状 |
| 1.2 印染废水的特点及当今治理方法 |
| 1.2.1 印染废水的起源及特点 |
| 1.2.2 印染废水的处理现状 |
| 1.3 TiO_2光催化技术研究进展 |
| 1.3.1 光催化技术发展概述 |
| 1.3.2 TiO_2光催化存在的问题 |
| 1.3.3 TiO_2光催化剂的负载固定化 |
| 1.3.4 TiO_2/粘土复合材料的研究进展 |
| 1.4 掺杂型TiO_2的研究进展 |
| 1.4.1 非金属元素掺杂 |
| 1.4.2 稀土金属离子掺杂 |
| 1.4.3 稀土-非金属共掺杂 |
| 1.5 课题的研究目的、内容和技术路线 |
| 1.5.1 研究目的及意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.5.3 技术路线 |
| 第二章 海泡石的提纯及解束处理研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料、试剂及设备仪器 |
| 2.2.2 海泡石的提纯活化处理 |
| 2.2.3 海泡石的纤维解束处理 |
| 2.2.4 材料的表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 海泡石的理化性质分析 |
| 2.3.2 纯化处理对海泡石晶体结构的影响 |
| 2.3.3 微波酸活化处理对海泡石晶体结构的影响 |
| 2.3.4 冷冻干燥处理对纤维表面形貌的影响 |
| 2.3.5 化学改性处理对纤维表面形貌的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 不同工艺制备TiO_2/海泡石复合材料及其光催化性能对比研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料、试剂及设备仪器 |
| 3.2.2 前驱体溶液的制备 |
| 3.2.3 TiO_2/海泡石复合材料的制备 |
| 3.2.4 材料的表征 |
| 3.2.5 TiO_2/海泡石复合材料的光催化性能验证 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 TiO_2/海泡石纳米复合材料的XRD测定 |
| 3.3.2 TiO_2/海泡石复合材料的SEM表征 |
| 3.3.3 TiO_2/海泡石复合材料的TEM表征 |
| 3.3.4 TiO_2/海泡石复合材料的BET结果分析 |
| 3.3.5 TiO_2/海泡石复合材料的形成机理 |
| 3.3.6 制备工艺对TiO_2/海泡石复合材料光催化性能的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 TiO_2/海泡石复合材料对橙黄G的光催化反应动力学研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料、试剂及设备仪器 |
| 4.2.2 TiO_2/海泡石复合光催化剂的制备 |
| 4.2.3 材料的表征 |
| 4.2.4 TiO_2/海泡石复合材料的光催化性能验证 |
| 4.2.5 光催化降解动力学模型的建立 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 Ti/海泡石配比对光催化活性的影响及其动力学分析 |
| 4.3.2 催化剂投加量对光催化效果的影响及其动力学分析 |
| 4.3.3 橙黄G初始浓度对光催化效果的影响及其动力学分析 |
| 4.3.4 pH值对光催化效果的影响及其动力学分析 |
| 4.3.5 橙黄G溶液降解过程的UV-Vis分析 |
| 4.3.6 TiO_2/海泡石复合光催化材料的稳定性研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 氮掺杂TiO_2/海泡石的制备及其可见光催化性能研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验原料、试剂及设备仪器 |
| 5.2.2 氮掺杂TiO_2/海泡石复合材料的制备 |
| 5.2.3 材料的表征 |
| 5.2.4 氮掺杂TiO_2/海泡石复合材料的可见光催化性能验证 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 氮掺杂TiO_2/海泡石复合材料的XRD测定 |
| 5.3.2 氮掺杂TiO_2/海泡石复合材料的TEM表征 |
| 5.3.3 氮掺杂TiO_2/海泡石复合材料的BET结果分析 |
| 5.3.4 氮掺杂TiO_2/海泡石复合材料的XPS结果分析 |
| 5.3.5 氮掺杂TiO_2/海泡石复合材料的UV-Vis DRS结果分析 |
| 5.3.6 不同氮源制备的氮掺杂TiO_2/海泡石复合材料的可见光催化性能比较 |
| 5.3.7 不同N掺杂比例对氮掺杂TiO_2/海泡石复合材料的结构及光催化性能的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 稀土离子掺杂TiO_2/海泡石的制备及其可见光催化性能研究 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 实验原料、试剂及设备仪器 |
| 6.2.2 稀土掺杂TiO_2/海泡石复合材料的制备 |
| 6.2.3 材料的表征 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 稀土掺杂TiO_2/海泡石复合材料的XRD测定 |
| 6.3.2 稀土掺杂TiO_2/海泡石复合材料的SEM-TEM表征 |
| 6.3.3 稀土掺杂TiO_2/海泡石复合材料的BET结果分析 |
| 6.3.4 稀土掺杂TiO_2/海泡石复合材料的XPS结果分析 |
| 6.3.5 稀土掺杂TiO_2/海泡石复合材料的PL结果分析 |
| 6.3.6 稀土掺杂TiO_2/海泡石复合材料的UV-Vis DRS结果分析 |
| 6.3.7 不同稀土掺杂的TiO_2/海泡石复合材料的可见光催化性能比较 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 Eu-N共掺杂TiO_2/海泡石的制备及其可见光催化性能研究 |
| 7.1 前言 |
| 7.2 实验部分 |
| 7.2.1 实验原料、试剂及设备仪器 |
| 7.2.2 Eu-N共掺杂TiO_2/海泡石复合材料的制备 |
| 7.2.3 材料的表征 |
| 7.2.4 Eu-N共掺杂TiO_2/海泡石复合材料的可见光催化性能验证 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 Eu-N共掺杂TiO_2/海泡石复合材料的XRD测定 |
| 7.3.2 Eu-N共掺杂TiO_2/海泡石复合材料的SEM-TEM表征 |
| 7.3.3 Eu-N共掺杂TiO_2/海泡石复合材料的BET结果分析 |
| 7.3.4 Eu-N共掺杂TiO_2/海泡石复合材料的PL结果分析 |
| 7.3.5 Eu-N共掺杂TiO_2/海泡石复合材料的UV-Vis DRS结果分析 |
| 7.3.6 Eu-N配比对可见光催化性能的影响 |
| 7.3.7 Eu-N共掺杂TiO_2/海泡石复合材料对实际废水降解的研究 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（8）含铕纳米材料的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 含铕纳米材料的简介 |
| 1.2.1 含铕纳米材料的种类 |
| 1.2.2 含铕纳米材料的合成方法 |
| 1.2.3 含铕纳米材料的荧光性质 |
| 1.3 含铕纳米材料在光催化领域的研究进展 |
| 1.4 含铕纳米材料在染料敏化太阳能领域的研究进展 |
| 1.5 本课题选题意义和研究内容 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 实验试剂 |
| 2.2 实验仪器与设备 |
| 2.3 材料的表征方法 |
| 2.3.1 X射线粉末衍射(XRD) |
| 2.3.2 拉曼光谱(Raman) |
| 2.3.3 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.3.4 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.3.5 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.3.6 N_2 吸附-脱附等温线(N_2 adsorption desorption curve) |
| 2.3.7 紫外-可见光谱(UV-visible spectrum) |
| 2.3.8 荧光光谱测试(Luminescence spectra) |
| 2.3.9 光电化学池的光电流-电压曲线(I-V) |
| 2.3.10 电化学阻抗谱(EIS) |
| 2.3.11 程序升温脱附测试(TPD) |
| 2.3.12 稳态表面光电压谱(SPS) |
| 2.4 羟基自由基测试 |
| 2.5 性能测试 |
| 2.5.1 染料敏化太阳能电池的性能测试 |
| 2.5.2 光催化降解2,4-二氯苯酚 |
| 2.5.3 光催化CO_2 还原 |
| 第3章 SrWO_4:Eu~(3+)纳米晶、纳米带的制备及其发光性能的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 样品的制备 |
| 3.2.1 SrWO_4:Eu~(3+)纳米晶的制备 |
| 3.2.2 SrWO_4:Eu~(3+)纳米带的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 SrWO_4:Eu~(3+)纳米晶的结构表征 |
| 3.3.2 SrWO_4:Eu~(3+)纳米晶的发光 |
| 3.3.3 SrWO_4:Eu~(3+)纳米带的结构表征 |
| 3.3.4 SrWO_4:Eu~(3+)纳米带的发光 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 CeO_x/BiVO_4:Eu~(3+)复合纳米材料的制备及其可见光催化性能的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 样品的制备 |
| 4.2.1 BiVO_4 纳米材料的可控制备 |
| 4.2.2 BiVO_4:Eu~(3+)纳米材料的制备 |
| 4.2.3 CeO_x/BiVO_4:Eu~(3+)复合纳米材料的制备 |
| 4.3 结果讨论 |
| 4.3.1 BiVO_4 纳米材料的结构表征及其可见光催化性能 |
| 4.3.2 BiVO_4:Eu~(3+)纳米材料的结构表征及其可见光催化性能 |
| 4.3.3 CeO_x/BiVO_4:Eu~(3+)复合材料的结构表征及其光催化性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 Bi_2S_3:Eu~(3+)纳米晶的制备及其染料敏化太阳能电池性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 样品制备及电池组装 |
| 5.2.1 Bi_2S_3:Eu~(3+)纳米晶的制备 |
| 5.2.2 光电极的制备和DSSCs的组装 |
| 5.3 样品的结构表征 |
| 5.4 样品在DSSCs中的应用 |
| 5.4.1 电池光电转换效率测试 |
| 5.4.2 电池的电荷传输性质测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的科研成果 |
（9）离子掺杂与热处理调控二氧化钛晶体结构和上转换发光特性的研究（论文提纲范文）
| 学位论文主要创新点 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 稀土掺杂上转换发光材料 |
| 1.2 上转换发光机理 |
| 1.3 稀土掺杂上转换发光材料的应用 |
| 1.3.1 在太阳能电池方面的应用 |
| 1.3.2 在生物医学领域的应用 |
| 1.4 增强上转换效率的途径 |
| 1.5 稀土掺杂TiO_2上转换发光材料研究进展 |
| 1.5.1 TiO_2的结构 |
| 1.5.2 稀土掺杂TiO_2上转换发光材料研究进展 |
| 1.6 论文研究意义及方案和技术路线 |
| 1.6.1 论文研究的意义 |
| 1.6.2 论文研究方案和技术路线 |
| 第二章 稀土掺杂的二氧化钛纳米晶的制备和表征 |
| 2.1 上转换发光材料的制备方法 |
| 2.2 主要实验试剂与仪器 |
| 2.3 制备二氧化钛溶胶的实验原理 |
| 2.4 实验步骤 |
| 2.5 结构表征和上转换性能测试 |
| 第三章 热处理和Yb~(3+)掺杂对TiO_2:Er~(3+),Yb~(3+)纳米晶上转换红光的增强 |
| 3.1 TiO_2:Er~(3+),Yb~(3+)纳米晶的制备与表征 |
| 3.1.1 材料制备 |
| 3.1.2 材料表征 |
| 3.2 热处理温度对TiO_2:Er~(3+),Yb~(3+)晶体结构和上转换发光特性的影响 |
| 3.2.1 相结构分析 |
| 3.2.2 吸收光谱分析 |
| 3.2.3 拉曼光谱分析 |
| 3.2.4 上转换发射光谱分析 |
| 3.3 上转换发光机理分析 |
| 3.4 Yb~(3+)掺杂浓度对TiO_2:Er~(3+),Yb~(3+)晶体结构和上转换发光特性的影响 |
| 3.4.1 相结构分析 |
| 3.4.2 拉曼光谱分析 |
| 3.4.3 吸收光谱分析 |
| 3.4.4 红外光谱分析 |
| 3.4.5 上转换光谱分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 热处理和Li~+掺杂对TiO_2:Er~(3+)(Er~(3+),Yb~(3+))上转换发光的增强 |
| 4.1 材料制备及表征 |
| 4.1.1 材料的制备 |
| 4.1.2 材料表征 |
| 4.2 热处理和Li~+掺杂对TiO_2:Er~(3+)(Er~(3+),Yb~(3+))晶体结构和发光特性的影响 |
| 4.2.1 相结构分析 |
| 4.2.2 上转换光谱分析 |
| 4.3 TiO_2:Er~(3+),Yb~(3+),Li~+纳米晶上转换发光机制 |
| 4.4 Li~+掺杂浓度对TiO_2:Er~(3+),Yb~(3+)纳米晶结构和上转换发光特性的影响 |
| 4.4.1 相结构分析 |
| 4.4.2 拉曼光谱分析 |
| 4.4.3 吸收光谱分析 |
| 4.4.4 傅里叶红外光谱分析 |
| 4.4.5 上转换发光光谱分析 |
| 4.4.6 红、绿光荧光寿命分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 热处理和Li~+掺杂对TiO_2:Ho~(3+),Yb~(3+)结构和上转换发光特性的影响 |
| 5.1 TiO_2:Ho~(3+),Yb~(3+)纳米晶的制备与表征 |
| 5.1.1 Ti O2:Ho~(3+),Yb~(3+)纳米晶的制备 |
| 5.1.2 TiO_2:Ho~(3+),Yb~(3+)纳米晶的表征 |
| 5.2 纳米晶的相结构分析 |
| 5.3 拉曼光谱分析 |
| 5.4 傅立叶红外光谱分析 |
| 5.5 上转换发光光谱分析 |
| 5.5.1 热处理和Li~+掺杂对TiO_2:Ho~(3+)-Yb~(3+)纳米晶上转换发光特性的影响 |
| 5.6 TiO_2:Ho~(3+),Yb~(3+)纳米晶上转换发光机理分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 Li~+浓度对TiO_2:Ho~(3+)-Yb~(3+)纳米晶结构和上转换发光特性的影响 |
| 6.1 TiO_2:Ho~(3+),Yb~(3+),Li~+纳米晶的制备与表征 |
| 6.1.1 TiO_2:Ho~(3+),Yb~(3+),Li~+纳米晶的制备 |
| 6.1.2 TiO_2:Ho~(3+),Yb~(3+),Li~+纳米晶的表征 |
| 6.2 相结构分析 |
| 6.3 表面形貌分析 |
| 6.4 傅立叶红外光谱分析 |
| 6.5 吸收光谱分析 |
| 6.6 转换发光性质分析 |
| 6.7 TiO_2:Ho~(3+)-Yb~(3+)-Li~+纳米晶上转换发光机理分析 |
| 6.8 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况 |
| 参加的科研项目 |
| 致谢 |
（10）以ZrO2纳米管为载体的荧光材料研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 纳米材料的特性 |
| 1.1.2 纳米材料的制备方法 |
| 1.2 稀土离子的发光特性及应用 |
| 1.2.1 稀土离子的发光特性 |
| 1.2.2 稀土离子的应用 |
| 1.3 RhB的发光特性及应用 |
| 1.3.1 RhB的发光特性 |
| 1.3.2 RhB的应用 |
| 1.4 贵金属纳米颗粒对荧光材料性能的增强作用 |
| 1.5 基质材料对复合荧光材料性能的影响 |
| 1.5.1 基质材料的种类对复合荧光材料性能的影响 |
| 1.5.2 基质材料的形貌对复合荧光材料性能的影响 |
| 1.6 Zr O_2 及其纳米管的结构与性能 |
| 1.6.1 Zr O_2 的结构与性能 |
| 1.6.2 Zr O_2 纳米管的结构与性能 |
| 1.7 以Zr O_2 为基质的荧光材料的研究进展 |
| 1.8 本论文的研究意义及内容 |
| 1.8.1 本论文的研究意义 |
| 1.8.2 本论文的研究内容 |
| 第二章 实验原料、设备及表征方法 |
| 2.1 实验原料及设备 |
| 2.2 实验及表征 |
| 2.2.1 实验设计 |
| 2.2.2 表征方法 |
| 第三章 Eu~(3+)掺杂Zr O_2/Zr O_2 纳米管阵列复合荧光材料的制备与性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Eu~(3+)掺杂Zr O_2/ZrO_2 纳米管阵列的制备与形貌 |
| 3.3 样品的XRD分析 |
| 3.4 光致发光性能 |
| 3.5 量子效率及荧光寿命分析 |
| 3.6 与其它Eu~(3+)掺杂Zr O_2 荧光材料的对比 |
| 3.7 小结 |
| 第四章 RhB/Zr O_2-Zr O_2 纳米管阵列复合荧光材料的制备与性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 RhB/ZrO_2-Zr O_2 纳米管阵列的制备与形貌 |
| 4.3 样品的XRD分析 |
| 4.4 光致发光性能 |
| 4.5 RhB乙醇溶液的荧光性能 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 Ag修饰Tb~(3+)掺杂Zr O_2 纳米管阵列的制备与性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Ag修饰Tb~(3+)掺杂Zr O_2 纳米管阵列的制备与形貌 |
| 5.2.1 样品的制备 |
| 5.2.2 形貌分析 |
| 5.3 样品的XRD分析 |
| 5.4 样品的XPS分析 |
| 5.5 紫外可见吸光性能分析 |
| 5.6 光致发光性能 |
| 5.7 小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间取得的成果 |
| 致谢 |
四、Eu~(3+)掺杂TiO_2纳米晶的制备及光致发光研究（论文参考文献）
- [1]稀土掺杂金属氧化物复合材料的形貌及发光性能研究[D]. 张晓梅. 长春理工大学, 2021(02)
- [2]钐离子掺杂二氧化钛和二氧化硅复合物的合成及应用研究[D]. 吴侗. 吉林大学, 2021(01)
- [3]掺杂对In2S3光/磁特性及电子结构影响研究[D]. 刘燚. 吉林大学, 2020(08)
- [4]二氧化钛/长余辉发光材料复合光阳极的优化及其在染料敏化太阳能电池中的应用[D]. 陈恩资. 兰州大学, 2020(01)
- [5]微纳发光材料的绿色制备及其光学性能研究[D]. 吴红娥. 中国科学技术大学, 2019(06)
- [6]高效钙钛矿太阳能电池的稳定性研究[D]. 陈聪. 吉林大学, 2019(01)
- [7]掺杂型TiO2-海泡石复合材料的制备及其光催化性能研究[D]. 周凤. 中国地质大学, 2019(01)
- [8]含铕纳米材料的制备及性能研究[D]. 徐冰玉. 黑龙江大学, 2019(02)
- [9]离子掺杂与热处理调控二氧化钛晶体结构和上转换发光特性的研究[D]. 邹开顺. 天津工业大学, 2018(01)
- [10]以ZrO2纳米管为载体的荧光材料研究[D]. 龚丽园. 河北工业大学, 2018(07)