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稀土氟化物由于其低聲子能、高化學穩定性，在上轉換發光材料領域一直被研究，稀土上轉換發光材料的基質材料、激發劑、敏化劑以及合成方法與其發光性質有著密切關系。
TiO2是一種半導體光催化劑，但是TiO2只能吸收太陽光中的紫外光,而紫外光僅占太陽光能的3%-5%。將TiO2光催化劑與上轉換發光材料復合，利用上轉換發光材料將可見光或近紅外光轉化為能被TiO2吸收的紫外光,間接拓展TiO2對太陽光的響應范圍，產生高反應活性的光生電子和空穴，能有效提高TiO2的太陽光光催化效率。
下面分別采用兩種方法制備并進行表征，對所制得材料的形貌、粒徑、晶型等進行了表征、分析，研究其發光性能。
1.采用溶劑熱法分別成功制備了以NaYF4、NaGdF4和NaLuF4為基質，摻雜不同離子的稀土上轉換發光納米晶，結果發現基質及摻雜元素對納米晶的晶型及發光性能均有影響，其中NaYF4:Yb, Tm為立方與六方相混合晶型，摻雜Gd3+后的NaYF4:Gd, Yb, Tm為純六方相，而以NaGdF4和NaLuF4為基質的納米晶分別為純六方相和純立方相。五種納米晶的上轉換發光強度不同，按由強至弱的順序依次為：NaLuF4:Gd, Yb, Tm，NaLuF4:Yb, Tm，NaGdF4:Yb, Tm，NaYF4:Gd, Yb, Tm，NaYF4:Yb, Tm。說明NaGdF4和NaLuF4為基質的納米晶上轉換發光效率較NaYF4為基質的納米晶高，摻雜Gd3+有利于納米晶的上轉換發光。
2.采用水熱法成功制備了上述五種稀土上轉換發光材料，結果表明，使用水熱法制得的上轉換發光材料均為純六方相晶型，形貌規整、均一，但粒徑較大（300-1400nm），熒光強度明顯弱于溶劑熱法制備的納米晶。五種樣品的上轉換發光強度從強至弱的順序與溶劑熱法一樣，依次為：NaLuF4:Gd, Yb, Tm，NaLuF4:Yb, Tm，NaGdF4:Yb, Tm，NaYF4:Gd, Yb, Tm，NaYF4:Yb, Tm。
結果表明，所制備的復合光催化劑具有高的催化活性，可應用于太陽光光催化降解染料廢水等有機污染物。

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