夏光志，茆平，李燕，杨毅

(1 南京理工大学环境与生物工程学院，江苏 南京 210094；2 南京理工大学化工学院，江苏 南京 210094)

引 言

在各种光催化剂迄今的报道中，纳米TiO2因具有高光催化活性、高稳定性、低成本、无毒等特点，而成为最广泛使用的光催化剂[1-4]。TiO2作为光催化剂，被广泛用于处理各种废水。但是TiO2只能在吸收波长λ< 387 nm 的紫外光辐射激发下，才具有光催化氧化还原的能力，在日光下催化活性很低[5]。这是因为TiO2的带系较宽，可以利用激发光源仅限于短波长、频率高的紫外波段。可是太阳光中紫外线仅占3%～5%，导致TiO2对太阳光的利用率很低[6]。为了有效地利用太阳光，对二氧化钛的改性，如掺杂各种过渡金属阳离子和阴离子、表面光敏化以及上转换发光材料复合等具有了广泛的研究，以延长其光吸收可见光区域[7-10]。

上转换发光即是反斯托克斯发光，其最大的特点就是利用长波长、频率低的光照射激发出短波长、频率高的光。稀土离子掺杂的上转换发光纳米材料一直是人们研究的热点内容，被广泛用于生物、医药、光学等领域[11-13]。如Cates 等[14]对通过Pr3+激活上转换发光材料使可见光转换成紫外线使微生物灭活。对于TiO2的研究已经很成熟，Dihingia 等[15]利用溶胶-凝胶法制备出了Nd3+掺杂的TiO2-SiO2复合材料玻璃膜，具有较长的辐射寿命和受激发截面积，但是由于二氧化硅和二氧化钛之间是由范德华力链接，导致样品溶胶干燥后会比较脆。而对于将上转换发光材料与纳米氧化钛的结合制备出一种复合材料的研究目前并不多。裴福云等[16]采用染料敏化二氧化钛-石墨烯杂化材料来光催化分解水制备氢。林骋等[17]成功制备出铜离子掺杂二氧化钛光催化板式微反应器。Ye 等[18]制备出了以YF3:Yb,Tm为核心体，以TiO2为壳层的复合光催化剂，其核心的YF3:Yb,Tm 将近红外光转变成紫外光以提供给外壳TiO2利用，具有很高的催化活性。Wang 等[19]利用高温固相法制备出40CdF2·60BaF2·1.0Er2O3掺杂纳米金红石型TiO2复合光催化剂，表现出较高的降解染料废水的能力。……