钨酸钆纳米材料液相合成及性质表征(2)

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1.4光催化材料概述 12

1.4.1光催化的机理 12

1.4.2光催化的影响因素 14

1.4.3纳米光催化剂的特点和应用 14

1.5 本实验研究意义和主要内容 14

2 实验部分-水热法、共沉淀法制备GD2WO6纳米颗粒 15

2.1实验试剂和仪器 15

2.2制备方法 15

2.2.1水热法(间接) 15

2.2.2水热法(直接) 16

2.2.3共沉淀法 16

2.3样品表征 16

2.3.1 样品的晶体结构表征 16

2.3.2. 样品的形貌表征 17

2.3.3. 样品的光谱测量 17

2.3.4. 样品的光催化性研究 17

3 表征结果分析 18

3.1 XRD结果分析 18

3.2 SEM结果分析 21

3.3紫外可见光吸收能谱分析 22

3.4 光催化能力分析 23

3.5 荧光性能分析 24

结论 26

致谢 27

参考文献 28

1 绪论

1.1 发光材料概述

物质发光的基本过程是发光物质吸收外部能量，激发该物质的发光离子，从而产生该物质的特征光[1]。物体发光的方式分为热光和冷光。热光又成为热辐射，是物体在高温条件下发出的热。冷光过程不通过热阶段而是物质将其吸收的能量转化为光辐射。我们通常说的固体发光材料指冷光材料。固体发光材料可分为三种类型：

一、自激活发光材料。材料在合成过程中在晶格点间产生的空位称为结构缺陷，也叫晶格缺陷[2]。由晶格缺陷所引起材料的发光过程称为自激活发光过程。

二、激活剂型发光材料。将特殊元素掺杂到材料中使得该离子掺入到基质晶格格位或间隙形成杂质缺陷。杂质缺陷引起的发光过程叫做激活发光过程。掺杂的元素叫激活剂，也称为发光中心。现在绝大部分应用于实际生活生产的发光材料均为激活剂型发光材料[3-5]。

三、复合型发光材料。材料由基质吸收能量，其发光过程既可以通过价带电子和空穴的复合产生，也可以通过发光中心来实现。此类发光材料受到紫外光激发时，基质吸收能量，而后，再将能量传递给发光中心发光或者发光中心直接吸收能量，电子由基态跃迁到激发态，当电子从激发态返回基态时产生发光过程。以上三种类型材料均是将高能光子转换为低能光子发射。而对于某些发光材料，受红外光激发发出可见光，即上转换发光材料[6]，它是一种吸收低能光子发射高能光子的材料，因其违背stokes定律，故又称为反stokes发光。

1.2 钨酸盐材料概述

1.2.1 钨酸盐发光材料的研究历史

我国钨的储量和品质都占世界首位，作为无机盐材料的一个重要组成部分，钨酸盐材料具有种类丰富、性能优异、晶体形貌多样等特点，其优异的光学、电学等性能使得钨酸盐不但在闪烁晶体，激光介质、传感器、光学、声学纤维领域得到应用，而且在催化、缓蚀、电极、光吸收、光电阳极、涂料等领域有着潜在应用价值。目前，国内外研究的热点主要集中在发光材料、光催化系列材料、涂料填充改性、功能陶瓷等领域。其中，钨酸盐纳米发光材料的低成本合成与制备，也已成为科研人员研究的重点之一。