K3ScF6∶Tm3+,Yb3+/CdS光催化复合材料的制备及其光催化性能研究

作者：帅朋飞; 黄翡菲; 郭庆丰; 廖立兵^*; 梅乐夫

来源：人工晶体学报, 2023, 52(08): 1467-1476.

DOI：10.16553/j.cnki.issn1000-985x.20230612.001

• 冰晶石结构
• 上转换
• 高能球磨
• 光催化
• 3+,Yb3+" name="keyword">K3ScF6∶Tm3+,Yb3+
• CdS

上转换材料与光催化剂复合可以产生吸收光谱“红移”的效果，对提高光催化剂的降解效率具有重要意义。为了提高CdS对近红外光的利用率，通过高温固相反应法合成了冰晶石结构上转换发光材料K3ScF6∶Tm3+,Yb3+,并采用高能球磨法将其与CdS复合制备出一种新型光催化复合材料K3ScF6∶Tm3+,Yb3+/CdS。采用X射线粉末衍射(XRD)、场发射扫描电镜(SEM)、荧光光谱(PL)和紫外-可见漫反射吸收光谱对其成分、结构和性能进行了系统表征。同时，对不同复合比例下制备的复合催化剂对罗丹明B(RhB)的光降解效率和K3ScF6∶Tm3+,Yb3+/CdS光催化复合材料的光催化机理进行了研究。结果表明，K3ScF6∶Tm3+,Yb3+和CdS的最佳复合比为3.6∶1,上转换发光材料K3ScF6∶Tm3+,Yb3+的引入协同促进了CdS的光催化作用，光催化过程中·OH与·O2-均参与了对RhB的降解，并且·OH起主要作用。此外，在最佳复合比下，经过80 min, K3ScF6∶Tm3+,Yb3+/CdS样品降解率达到99.9%,与未复合的CdS相比，降解率提高了近50倍。所有结果表明K3ScF6∶Tm3+,Yb3+/CdS光催化复合材料在光催化领域具有潜在的应用价值。

• 单位
  中国地质大学（北京）