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1 引言1

1.1 基于二氧化钛的纳米材料2

1.1.1 光催化反应机理2

1.1.2 二氧化钛的能带位置3

1.1.3 二氧化钛的晶体结构4

1.1.4 二氧化钛纳米材料的合成方法6

1.1.5 提高光催化效率的方法12

1.1.6 二氧化钛在有机薄膜太阳能电池中的应用16

1.2 基于三氧化二钇的纳米材料18

1.2.1 上转换发光材料的发光机制18

1.2.2 上转换发光材料的选择24

1.2.3 上转换发光纳米材料的制备28

1.2.4 上转换发光纳米材料颜色的调控30

1.2.5 上转换发光效率的提高和材料体系的优化34

1.2.6 上转换发光纳米材料的应用36

1.3 研究课题的提出37

2 TiO2-Ag复合纳米材料的制备与表征及在光伏器件中的应用39

2.1 实验用化学试剂及仪器和技术40

2.1.1 实验用化学试剂40

2.1.2 实验用仪器和技术41

2.2 材料的合成与表征42

2.2.1 TiO2纳米棒的制备42

2.2.2 TiO2-Ag复合纳米颗粒的制备43

2.2.3 TiO2纳米棒的X射线衍射表征43

2.2.4 TiO2纳米棒的TEM表征44

2.3 不同长度TiO2纳米棒的制备45

2.4 TiO2-Ag复合纳米颗粒形成机理探讨46

2.4.1 紫外光对TiO2-Ag复合纳米颗粒形成的影响46

2.4.2 TiO2-Ag复合纳米颗粒形成机理的分析48

2.4.3 醇对于TiO2-Ag复合纳米颗粒形成的影响50

2.4.4 TiO2纳米棒长度对于TiO2-Ag复合纳米颗粒形成的影响53

2.5 TiO2-Ag复合纳米颗粒在光伏器件中的应用54

2.5.1 有机光伏器件的制备55

2.5.2 有机光伏器件的表征56

2.6 本章小结60

3 TiO2纳米棒催化合成Au纳米颗粒表征及其机理分析61

3.1 实验试剂及主要仪器和设备62

3.1.1 实验试剂62

3.1.2 主要仪器和设备63

3.2 光催化合成Au纳米颗粒63

3.2.1 TiO2纳米棒光催化合成Au纳米颗粒63

3.2.2 8nm Au纳米颗粒的合成64

3.2.3 Au纳米颗粒的生长64

3.2.4 Au-Fe3O4二聚体纳米颗粒的合成65

3.3 TiO2纳米棒催化合成Au纳米颗粒的表征与机理分析65

3.3.1 TiO2纳米棒催化合成Au纳米颗粒的TEM表征65

3.3.2 TiO2纳米棒催化合成Au纳米颗粒的吸收光谱66

3.3.3 醇对于TiO2还原Au纳米颗粒的影响68

3.3.4 TiO2纳米棒的量对光催化合成Au纳米颗粒的影响70

3.3.5 反应温度对TiO2纳米棒光催化合成Au纳米颗粒的影响72

3.3.6 TiO2纳米棒对Au纳米颗粒生长的影响74

3.3.7 TiO2纳米棒催化Au-Fe3O4二聚体纳米颗粒中Au纳米颗粒的生长75

3.3.8 TiO2纳米棒还原其他金属纳米颗粒的探索77

3.4 本章小结77

4 Y2O3:Er,Yb纳米颗粒的制备及其表征79

4.1 化学试剂和主要仪器及表征方法81

4.1.1 化学试剂81

4.1.2 主要仪器81

4.1.3 表征方法82

4.2 Y2O3:Er,Yb纳米颗粒的制备83

4.3 Y2O3:Er,Yb纳米颗粒的结构表征和上转换发光性能的测试84

4.3.1 前驱体的表征84

4.3.2 Y2O3:Er,Yb纳米颗粒的形貌和结构的表征85

4.3.3 Y2O3:Er,Yb上转换发光性质的表征86

4.3.4 Y2O3:Er,Yb上转换发光机理的分析87

4.4 退火温度对Y2O3:Er,Yb纳米颗粒的影响89

4.4.1 退火温度对Y2O3:Er,Yb纳米颗粒的形貌和结构的影响89

4.4.2 退火温度对Y2O3:Er,Yb纳米颗粒上转换发光的影响90

4.5 表面活性剂对Y2O3:Er,Yb纳米颗粒的影响92

4.5.1 表面活性剂对Y2O3:Er,Yb纳米颗粒形貌和结构的影响93

4.5.2 表面活性剂对Y2O3:Er,Yb纳米颗粒上转换发光的影响95

4.6 本章小结96

5 结论98

参考文献100

后记124