轉(zhuǎn)光膜的原理：

根據(jù)轉(zhuǎn)光過(guò)程中吸收與發(fā)射光子的能量大小，可將轉(zhuǎn)光膜分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是將太陽(yáng)光中的紫外光、綠光轉(zhuǎn)換成紅橙光和（或）藍(lán)光；另一類(lèi)是將太陽(yáng)光中的紅外光轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光。其中以紫外光轉(zhuǎn)紅橙光、紫外光轉(zhuǎn)藍(lán)紫光或黃綠光轉(zhuǎn)紅橙光為主。其原理是：轉(zhuǎn)光劑在其轉(zhuǎn)光過(guò)程中發(fā)生斯托克斯位移，吸收光子的能量將大于輻射光子，發(fā)射光譜與吸收光譜相比將向能量較低的方向偏移。雖然不同的轉(zhuǎn)光劑所能吸收和輻射的波長(zhǎng)范圍、輻射強(qiáng)度不同，但其作用原理基本一致。即體系中含有的不穩(wěn)定離子或π電子，在吸收紫外光或綠光的能量后躍遷到不穩(wěn)定的激發(fā)態(tài)，而此能量可傳遞給中心離子使其電子從不穩(wěn)定的激發(fā)態(tài)躍遷回到穩(wěn)定的基態(tài)，轉(zhuǎn)換過(guò)程中的能量差將會(huì)以光或熱的形式釋放出來(lái)。

轉(zhuǎn)光劑

轉(zhuǎn)光劑市場(chǎng)上不怎么常見(jiàn)的，他主要是為了更好的吸收有益的可見(jiàn)光，加入了一些塑料制品中，比如農(nóng)膜，或者一些光敏膜，想了解稀土轉(zhuǎn)光膜、轉(zhuǎn)光膜、拋光劑、罩光劑和去光劑是什么東西，可以通過(guò)分析得到。

一、轉(zhuǎn)光劑簡(jiǎn)述

光轉(zhuǎn)換劑主要是吸收太陽(yáng)光中的紫外光，發(fā)出有利于植物生長(zhǎng)的可見(jiàn)光。當(dāng)陽(yáng)光穿過(guò)溫室薄膜時(shí)，它將陽(yáng)光光譜中對(duì)作物幾乎沒(méi)有或沒(méi)有有害影響的紫外線轉(zhuǎn)化為作物光合作用所需的紅橙色光，這是作物光合作用所必需的。光轉(zhuǎn)換劑的作用是提高自然光的光質(zhì)，加強(qiáng)作物的光合作用，由于光能利用率的提高，作物的產(chǎn)量會(huì)增加，早熟和品質(zhì)會(huì)得到改善。

二、轉(zhuǎn)光劑特性

1、吸收或反射對(duì)植物有害的光線；

2、透射過(guò)對(duì)植物有益的可見(jiàn)光；

3、還可以用于紡織品上，吸收對(duì)人體有危害的紫外線輻射；

4、發(fā)射出特定波段的可見(jiàn)光，對(duì)人體皮膚月美容的作用。

三、轉(zhuǎn)光劑配方檢測(cè)化學(xué)成分分析

轉(zhuǎn)光劑就是一種篩選對(duì)用途有用的光，且反射或吸收對(duì)用途不好光的產(chǎn)品，一般是作為添加劑或助劑加入產(chǎn)品中。

何謂轉(zhuǎn)光劑？

簡(jiǎn)單地說(shuō)，轉(zhuǎn)光劑實(shí)質(zhì)上就是一類(lèi)光致發(fā)光材料。光致發(fā)光材料的發(fā)光原理就是材料吸收一定波長(zhǎng)的能量后，電子被激發(fā)到高能級(jí)，在返回基態(tài)的過(guò)程中，以光的形式將能量放出，當(dāng)然要伴隨著釋放一定的熱量。

只不過(guò)對(duì)于轉(zhuǎn)光劑來(lái)說(shuō)，就是特指的一類(lèi)光致發(fā)光材料，它們能夠吸收紫外線和綠光，發(fā)射出特定波長(zhǎng)的藍(lán)光和紅光，以供植物吸收。

吸收紫外線發(fā)射藍(lán)光和紅光的材料不少；但是吸收綠光發(fā)射紅光的材料就不是很多。尤其是要發(fā)射適合植物吸收的640nm左右的紅光和425-440nm左右的藍(lán)光的材料更是不多。下圖是我們做的一種材料的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜。

這就涉及到對(duì)轉(zhuǎn)光劑的一些要求：

（1）與植物吸收光譜的匹配性。要能夠?qū)⒆贤夤夂途G光轉(zhuǎn)換為植物光合作用所用的藍(lán)光和紅光，而且要有足夠的發(fā)射強(qiáng)度。

（2）化學(xué)穩(wěn)定性。在自然界中，尤其是強(qiáng)光、潮濕空氣的作用下能夠保持穩(wěn)定的發(fā)光性能。

（3）與農(nóng)膜的相容性好。要能夠與常用的農(nóng)膜材料相容，在保持發(fā)光強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，不影響農(nóng)膜的力學(xué)性能和透光性。

（4）熒光壽命。保持盡可能低的光衰減速度，在整個(gè)農(nóng)膜使用期內(nèi)都能保持良好的發(fā)光性能。

（5）價(jià)格成本要有足夠高的性?xún)r(jià)比。增加轉(zhuǎn)光劑，農(nóng)膜的成本肯定提高，但是這種提高應(yīng)該在市場(chǎng)可接受的范圍內(nèi)，而且要有很高的性?xún)r(jià)比。

上轉(zhuǎn)換發(fā)光

斯托克斯定律認(rèn)為材料只能受到高能量的光激發(fā)，發(fā)射出低能量的光，即經(jīng)波長(zhǎng)短、頻率高的光激發(fā)，材料發(fā)射出波長(zhǎng)長(zhǎng)、頻率低的光。而上轉(zhuǎn)換發(fā)光則與之相反，指的是材料受到低能量的光激發(fā)，發(fā)射出高能量的光，即經(jīng)波長(zhǎng)長(zhǎng)、頻率低的光激發(fā)，材料發(fā)射出波長(zhǎng)短、頻率高的光。

轉(zhuǎn)換過(guò)程機(jī)理

其原理有激發(fā)態(tài)吸收（ESA）、能量傳遞上轉(zhuǎn)換（ETU）和光子雪崩（PA）三種。

1.1.1 激發(fā)態(tài)吸收

激發(fā)態(tài)吸收過(guò)程(ESA)是在1959年由Bloembergen等人提出,其原理是同一個(gè)離子從基態(tài)通過(guò)連續(xù)多光子吸收到達(dá)能量較高的激發(fā)態(tài)的過(guò)程,這是上轉(zhuǎn)換發(fā)光的基本過(guò)程。結(jié)合圖2-1說(shuō)明如下:首先,發(fā)光中心處于基態(tài)E1上的離子吸收一個(gè)能量為φ1 的光子，躍遷至中間亞穩(wěn)態(tài)E2能級(jí),若光子的振動(dòng)能量恰好與E2能級(jí)及更高激發(fā)態(tài)能級(jí)E3的能量間隔匹配,那么E2能級(jí)上的該離子通過(guò)吸收光子能量而躍遷至E3能級(jí)，從而形成雙光子吸收,若能滿(mǎn)足能量匹配的要求,E3能級(jí)上的該離子就有可能向更高的激發(fā)態(tài)能級(jí)躍遷從而形成三光子甚至四光子吸收。只要該高能級(jí)上粒子數(shù)量夠多,形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn),那么就可以實(shí)現(xiàn)較高頻率的激光發(fā)射,出現(xiàn)上轉(zhuǎn)換發(fā)光。

1.1.2 能量傳遞上轉(zhuǎn)換

能量傳遞是指通過(guò)非輻射過(guò)程將兩個(gè)能量相近的激發(fā)態(tài)離子耦合，其中一個(gè)把能量轉(zhuǎn)移給另一個(gè)回到低能態(tài)，另一個(gè)離子接受能量而躍遷到更高的能態(tài)。能量傳遞上轉(zhuǎn)換可以發(fā)生在同種離子之間，也可以發(fā)生在不同的離子之間。因此，能量傳遞上轉(zhuǎn)換可以分為兩類(lèi)：

（a） 連續(xù)能量傳遞

如圖2-2所示，為連續(xù)能量傳遞上轉(zhuǎn)換示意圖。處于激發(fā)態(tài)的施主離子通過(guò)無(wú)輻射躍遷返回基態(tài)，將能量傳遞給受主離子，從而使其躍遷至激發(fā)態(tài)，處于激發(fā)態(tài)的受主離子還可以通過(guò)此能量傳遞躍遷至更高能級(jí)，從而躍遷至基態(tài)時(shí)發(fā)射出更高能量的光子。

1.1.3 光子雪崩

“光子雪崩”的上轉(zhuǎn)換發(fā)光是1979 年Chivian 等人在研究Pr:Lacl3 材料時(shí)首次發(fā)現(xiàn)的，由于它可以作為上轉(zhuǎn)換激光器的激發(fā)機(jī)制而引起了人們的廣泛關(guān)注。該機(jī)制的基礎(chǔ)是：一個(gè)能級(jí)上的粒子通過(guò)交叉弛豫在另一個(gè)能級(jí)上產(chǎn)生量子效率大于1 的抽運(yùn)效果。“光子雪崩”過(guò)程是激發(fā)態(tài)吸收和能量傳遞相結(jié)合的過(guò)程，只是能量傳輸發(fā)生在同種離子之間。如圖2-3所示，E0，E1 和E2 分別為基態(tài)和中間亞穩(wěn)態(tài)，E為發(fā)射光子高能態(tài)。泵浦光能量對(duì)應(yīng)于E1-E 的能級(jí)差。雖然激發(fā)光同基態(tài)吸收不共振，但總有少量的基態(tài)電子被激發(fā)到E 與E2 之間，然后弛豫到E2 上。E2 電子與其它離子的基態(tài)電子發(fā)生能量傳輸Ⅰ，產(chǎn)生兩個(gè)E1 電子。一個(gè)E1 再吸收一個(gè)Φ1 后，激發(fā)到E 能級(jí)，E 能級(jí)電子又與其他離子的基態(tài)電子相互作用，發(fā)生能量傳輸Ⅱ，則產(chǎn)生三個(gè)E1 電子。如此循環(huán)，E 能級(jí)的電子數(shù)量就會(huì)像雪崩一樣急劇增加。當(dāng)E能級(jí)電子向基態(tài)躍遷時(shí)，就發(fā)出光子，此過(guò)程稱(chēng)為上轉(zhuǎn)換的“光子雪崩”過(guò)程。

光學(xué)性質(zhì)

與傳統(tǒng)典型的發(fā)光過(guò)程（只涉及一個(gè)基態(tài)和一個(gè)激發(fā)態(tài)）不同，上轉(zhuǎn)換過(guò)程需要許多中間態(tài)來(lái)累積低頻的激發(fā)光子的能量。其中主要有三種發(fā)光機(jī)制：激發(fā)態(tài)吸收、能量轉(zhuǎn)換過(guò)程、光子雪崩。這些過(guò)程均是通過(guò)摻雜在晶體顆粒中的激活離子能級(jí)連續(xù)吸收一個(gè)或多個(gè)光子來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而那些具有f電子和d電子的激活離子因具有大量的亞穩(wěn)能級(jí)而被用來(lái)上轉(zhuǎn)換發(fā)光。然而高效率的上轉(zhuǎn)換過(guò)程，只能靠摻雜三價(jià)稀土離子實(shí)現(xiàn)，因其有較長(zhǎng)的亞穩(wěn)能級(jí)壽命。

組成及晶性

上轉(zhuǎn)換納米顆粒通常由無(wú)機(jī)基質(zhì)及鑲嵌在其中的稀土摻雜離子組成。盡管理論上大多數(shù)稀土離子都可以上轉(zhuǎn)換發(fā)光，而事實(shí)上低泵浦功率（10W/cm2）激發(fā)下，只有，和作為激活離子時(shí)才有可見(jiàn)光被觀察到，原因是這些離子具有較均勻分立的能級(jí)可以促進(jìn)光子吸收和能量轉(zhuǎn)移等上轉(zhuǎn)換所涉及的過(guò)程。為了增強(qiáng)上轉(zhuǎn)換效率，通常作為敏化劑與激活劑一同摻雜，因其近紅外光譜顯示其有較寬的吸收域。作為一條經(jīng)驗(yàn)法則，為了盡量避免激發(fā)能量因交叉弛豫而造成的損失，在敏化劑-激活劑體系中，激活劑的摻雜濃度應(yīng)不超過(guò)2%。

上轉(zhuǎn)換過(guò)程的發(fā)生主要依賴(lài)于摻雜的稀土離子的階梯狀能級(jí)。然而基質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)在提高上轉(zhuǎn)換效率方面也起到重要作用，因而基質(zhì)的選擇至關(guān)重要。用以激發(fā)激活離子的能量可能會(huì)被基質(zhì)振動(dòng)吸收。基質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)的不同也會(huì)導(dǎo)致激活離子周?chē)木w場(chǎng)的變化，從而引起納米顆粒光學(xué)性質(zhì)的變化。優(yōu)質(zhì)的基質(zhì)應(yīng)具備以下幾種性質(zhì)：在于特定波長(zhǎng)范圍內(nèi)有較好的透光性，有較低的聲子能和較高的光致?lián)p傷閾值。此外，為實(shí)現(xiàn)高濃度摻雜基質(zhì)與摻雜離子應(yīng)有較好的晶格匹配性。綜上考慮，稀土金屬、堿土金屬和部分過(guò)渡金屬離子（如 ,和）的無(wú)機(jī)化合物可以作為較理想的稀土離子摻雜基質(zhì)。表1列出了常用于生物學(xué)研究的上轉(zhuǎn)換材料基質(zhì)。

典型的上轉(zhuǎn)換合成方法

盡管UC顆粒已有許多合成方法，為了得到高效的UC發(fā)光產(chǎn)品，許多研究仍致力于探尋合成高晶化度的UC顆粒。具有較好晶體結(jié)構(gòu)的納米顆粒，其摻雜離子周?chē)休^強(qiáng)的晶體場(chǎng)，且因晶體缺陷而導(dǎo)致的能量損失較少。考慮到生物領(lǐng)域的應(yīng)用，為與生物（大）分子結(jié)合，納米顆粒應(yīng)同時(shí)具備小尺寸和良好分散性的特點(diǎn)。傳統(tǒng)的合成上轉(zhuǎn)換納米顆粒的方法中，為了得到高晶化度、高分散度、特定的晶相和尺寸的產(chǎn)物，總體上對(duì)反應(yīng)條件有較高的要求，如高溫和長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，而這可能導(dǎo)致顆粒的聚集或顆粒尺寸變大。對(duì)此，我們最近研究找到了較溫和的反應(yīng)條件，在此條件下合成的納米顆粒有小尺寸和較好的光學(xué)性質(zhì)。嚴(yán)格控制摻雜濃度，還可以得到不同晶相和尺寸的納米顆粒，這一事實(shí)在最近Yu的文獻(xiàn)中得到了證實(shí)。

光學(xué)性質(zhì)

稀土離子的吸收和發(fā)射光譜主要來(lái)自?xún)?nèi)層4f電子的躍遷。在外圍5s和5p的電子的屏蔽下，其4f電子幾乎不與基質(zhì)發(fā)生相互作用，因此摻雜的稀土離子的吸收和發(fā)射光譜與其自由離子相似，顯示出極尖銳的峰（半峰寬約為10~20nm）。而這同時(shí)就對(duì)激發(fā)光源的波長(zhǎng)有了很大的限制。幸運(yùn)的是，商業(yè)化的980nm InGaAs二極管激光系統(tǒng)恰巧與的吸收相匹配，為上轉(zhuǎn)換納米顆粒提供了理想激發(fā)源。

鑭系金屬離子通常有一系列尖銳的發(fā)射峰，因此為光譜的解析提供了特征性較強(qiáng)的圖譜，避免了發(fā)射峰重疊帶來(lái)的影響。發(fā)射峰波長(zhǎng)在根本上不受基質(zhì)的化學(xué)組成和物理尺寸的影響。通過(guò)調(diào)節(jié)摻雜離子的成分和濃度，可以控制不同發(fā)射峰的相對(duì)強(qiáng)度，從而達(dá)到控制發(fā)光顏色的目的。

與傳統(tǒng)的反斯托克斯過(guò)程（如雙光子吸收和多光子吸收過(guò)程）不同，上轉(zhuǎn)換發(fā)光過(guò)程是建立在許多中間能級(jí)態(tài)的基礎(chǔ)上的，因此有較高的頻率轉(zhuǎn)換效率。通常，上轉(zhuǎn)換過(guò)程可以由低功率的連續(xù)波激光激發(fā)，而與之鮮明對(duì)比的是“雙光子過(guò)程”需要昂貴的大功率激光來(lái)激發(fā)。

由于內(nèi)層4f電子躍遷的上轉(zhuǎn)換發(fā)光過(guò)程不涉及到化學(xué)鍵的斷裂，UC納米顆粒因而具有較高的穩(wěn)定性而無(wú)光致褪色和光化學(xué)衰褪現(xiàn)象。許多獨(dú)立的研究表明，稀土摻雜的納米顆粒在經(jīng)過(guò)數(shù)小時(shí)的紫外光和紅外激光照射后并未有根本的變化。

UC納米顆粒的上轉(zhuǎn)換發(fā)光具有連續(xù)性，而不會(huì)出現(xiàn)“閃光”現(xiàn)象。雖然單個(gè)離子會(huì)觀測(cè)到“閃光”，而由于UC納米顆粒中含有大量稀土離子，近期實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)在連續(xù)的紅外激光激發(fā)下其UC納米顆粒不會(huì)出現(xiàn)“閃光”現(xiàn)象。

基于UC納米顆粒的時(shí)控發(fā)光檢測(cè)技術(shù)

由于f-f電子躍遷禁阻，三價(jià)稀土金屬離子通常具有長(zhǎng)發(fā)光壽命。時(shí)控發(fā)光檢測(cè)技術(shù)即利用了這個(gè)光學(xué)特性，能夠盡量避免因生物組織、某些有機(jī)物種或其它摻雜物的多光子激發(fā)過(guò)程而產(chǎn)生的短壽命背景熒光的干擾。與傳統(tǒng)的穩(wěn)定態(tài)發(fā)光檢測(cè)技術(shù)相比，由于信號(hào)/噪聲比顯著增大，其檢測(cè)靈敏度大大提高。[1]

上轉(zhuǎn)換材料TEM以及光學(xué)性質(zhì)

以上主體材料、敏化劑、激活劑任意百分比組合都行，但是一般情況下NaYF4、NaGdF4約占75%左右轉(zhuǎn)化效率比較高而激活劑一般比較低大約在2%左右。因?yàn)樘芗募せ顒?huì)引起激活劑光子本身的猝滅效應(yīng)。光轉(zhuǎn)化效率降低。

轉(zhuǎn)光膜的最早應(yīng)用

“轉(zhuǎn)光膜”就是在生產(chǎn)普通棚膜的原材料中添加“轉(zhuǎn)光功能性母料”后制成的棚膜.當(dāng)陽(yáng)光透過(guò)“轉(zhuǎn)光膜”時(shí),陽(yáng)光中的紫外線(會(huì)灼傷植物組織)和綠光(會(huì)被植物反射而損失)被膜中的“轉(zhuǎn)光母料”吸收轉(zhuǎn)換,釋放出對(duì)植物生長(zhǎng)有利的藍(lán)光和紅光,使棚內(nèi)的藍(lán)色和紅色光譜成分增加,提高了光能利用率.應(yīng)用結(jié)果表明,采用“轉(zhuǎn)光膜”覆蓋的大棚,作物生長(zhǎng)快、坐果好、結(jié)果多、抗逆性強(qiáng)、早熟、增產(chǎn)和品質(zhì)好。
該膜除具有強(qiáng)度高、耐老化、透光好、保溫、流滴等功能外，主要作用是調(diào)整太陽(yáng)光譜，將對(duì)作物光合作用不利的紫外光等轉(zhuǎn)換成作物需要的藍(lán)紫光和紅橙光。具有保溫效果好、增產(chǎn)、果菜品質(zhì)好、提早上市等特殊優(yōu)點(diǎn)，是新型高科技功能膜。

如1994年由青島新桑達(dá)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司從俄羅斯引進(jìn)的一種新型農(nóng)膜.它是在高壓聚乙烯中加轉(zhuǎn)光添加劑吹制而成.新桑達(dá)公司在引進(jìn)俄羅斯科學(xué)院普通及無(wú)機(jī)化學(xué)研究所轉(zhuǎn)光添加劑和母粒專(zhuān)利的基礎(chǔ)上 ,經(jīng)過(guò)研究和改進(jìn) ,開(kāi)發(fā)出適合國(guó)情,性能更優(yōu)良的瑞得來(lái)轉(zhuǎn)光母粒。

補(bǔ)充：稀土農(nóng)用轉(zhuǎn)光膜？

植物能夠吸收進(jìn)行光合作用的主要是400nm-700nm的可見(jiàn)光，這部分光占太陽(yáng)輻射的51%。可見(jiàn)光透過(guò)塑料大棚膜到達(dá)植物葉面的過(guò)程中，約5%的能量被反射，2.5%左右的能量透過(guò)葉片散射掉，40%用于蒸騰作用消耗，2.5%左右通過(guò)輻射損耗掉，剩下的0.5%-1%用于光合作用。另外，由于耕種面積的不合理，導(dǎo)致真正參與光合作用的能量?jī)H剩0.27%。稀土農(nóng)用轉(zhuǎn)光膜利用光轉(zhuǎn)換原理可以解決光能利用率低的問(wèn)題，進(jìn)而提高光合作用的效率，促進(jìn)植物生長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增收的效果。

光轉(zhuǎn)持術(shù)制氫：轉(zhuǎn)光劑/Ta_2O_5/助催化劑體系光催化水解制氫的研究

太陽(yáng)能的利用是解決能源危機(jī)的一個(gè)有效的方法。目前,在所有利用太陽(yáng)能的方法中,太陽(yáng)能光催化分解水制氫是一個(gè)非常有前景的方法。

在過(guò)去的幾十年里,人們?cè)谶@個(gè)領(lǐng)域中投入了大量的精力,并且取得了許多重大的成果,許多具有光催化特性的半導(dǎo)體材料如TiO2, CdS, ZnS, NaTaO3 和 KNbO3等被開(kāi)發(fā)。

但是,這些材料在光催化領(lǐng)域中存在兩個(gè)嚴(yán)重地缺陷：

第一,大多數(shù)活性高的半導(dǎo)體材料的禁帶寬度均很寬,只能吸收高能量的紫外光。不幸的是,在太陽(yáng)光中,紫外光部分只占5.0%,這必然使得這些半導(dǎo)體對(duì)太陽(yáng)能的利用率極低,導(dǎo)致半導(dǎo)體材料的光催化制氫能力受到極大的限制。

第二,半導(dǎo)體材料的光生電子-光生空穴的復(fù)合率很高,導(dǎo)致半導(dǎo)體的量子效率極低。因此,為了早日實(shí)現(xiàn)利用太陽(yáng)光催化水解制氫的實(shí)際應(yīng)用,這兩個(gè)問(wèn)題的解決成為現(xiàn)在很多科學(xué)家關(guān)注的焦點(diǎn)。

近年來(lái)一直專(zhuān)注于利用上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料來(lái)提高半導(dǎo)體材料的光催化效率方面的研究。這主要是由于一些上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料具有將低能量的可見(jiàn)光或紅外光轉(zhuǎn)變成高能量的紫外光性質(zhì),從而為半導(dǎo)體光催化劑提供更多的紫外光。

另外,由于助催化劑對(duì)于分離光生電子-光生空穴對(duì)的作用很大。所以,引入了一些廉價(jià)的材料作為助催化劑來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的貴金屬助催化劑,提高半導(dǎo)體材料的光催化效率。

以半導(dǎo)體Ta2O5作為主要的光催化劑,設(shè)計(jì)出三個(gè)由上轉(zhuǎn)光劑,光催化劑Ta2O5以及助催化劑組成的光催化分解水制氫體系如：Tm3+,Yb3+:NaYF4/Ta2O5/MoS2.

Er3+:YAlO3/Ta2O5/MoSe2-reduced graphene oxide (RGO)

以及 Er3+:YAlO3/Ta2O5-CaIn2S4/MoSe2-RGO復(fù)合物。

首先通過(guò)溶膠-凝膠法合成了催化劑Ta2O5。其次,采用溶劑熱法合成了一種轉(zhuǎn)光劑Tm3+,Yb3+:NaYF4以及溶膠-凝膠法合成了另一種轉(zhuǎn)光劑Er3+:YAlO3。然后,利用水熱的方法制備了助催化劑體系RGO-MoSe2。最后,通過(guò)粒子混摻和浸漬的方法制備了具有紅外光光催化活性的Tm3+,Yb3+:NaYF4/Ta2O5/MoS2,以及通過(guò)水熱法制備的具有可見(jiàn)光光催化活性的Er3+：YA103/Ta2O5/MoSe2-RGO和Er3+:YAlO3/Ta205-CaIn2S4/MoSe2.RGO復(fù)合物。

通過(guò)采用XRD,SEM,TEM, UV-vis spectra,PL,EDX以及XPS的方法對(duì)得到的上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料,光催化劑以及助催化劑進(jìn)行了表征。

另外,我們還研究了如上轉(zhuǎn)光劑Ta205的質(zhì)量比,熱處理溫度和熱處理時(shí)間以及溶液初始酸度等對(duì)光催化劑體系制氫效果的影響。通過(guò)對(duì)上轉(zhuǎn)光劑-Ta2O5-助催化劑體系的相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料與傳統(tǒng)光催化劑進(jìn)行復(fù)合,且負(fù)載合適的助催化劑來(lái)制備新型光催化劑不僅可以提高太陽(yáng)光的利用率,而且可以為將來(lái)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模光催化水解制氫提供一種新的途徑。

審核編輯：郭婷