Статьи

Ультрафиолетовое, видимое и ближнее инфракрасное излучение вызывало активность по разрушению NOx композита (Yb, Er) -NaYF4 / C-TiO2

  1. Характеристика образцов приведены рентгенограммы образцов C-TiO2, (1: 1) @ (Yb, Er) -NaYF4 / C-TiO2...

Характеристика образцов

приведены рентгенограммы образцов C-TiO2, (1: 1) @ (Yb, Er) -NaYF4 / C-TiO2 и (Yb, Er) -NaYF4. Все дифракционные пики образца C-TiO2 были хорошо проиндексированы для фазы анатаза TiO2 (файл JCPDS № 21-1272), и никаких примесных пиков не появилось. После объединения с люминофором (Yb, Er) -NaYF4 поверхностным сольватермическим методом не было обнаружено пиков примесей в (1: 1) @ (Yb, Er) -NaYF4 / C-TiO2, за исключением анатаза TiO2 и (Yb, Er ) -NaYF4, что указывает на то, что введение (Yb, Er) -NaYF4 в раствор не оказало заметного изменения при образовании анатаза TiO2 в течение сольватермического процесса. Соответствующие рентгенограммы для других весовых соотношений композитов показаны в дополнительный рисунок S1 и между ними не было выявлено никакой разницы, за исключением относительных интенсивностей пиков.

Соответствующие рентгенограммы для других весовых соотношений композитов показаны в   дополнительный рисунок S1   и между ними не было выявлено никакой разницы, за исключением относительных интенсивностей пиков

Рентгенограммы образцов (a) C-TiO2, (b) (1: 1) @ (Yb, Er) -NaYF4 / C-TiO2, (c) (Yb, Er) -NaYF4.

показывает изображение ПЭМ, изображение HRTEM, картирование элементов и спектр EDX композита (1: 1) @ (Yb, Er) -NaYF4 / C-TiO2. Из сопоставления элементов было ясно видно, что элементы Na, Y, F, Yb, Er, Ti и O действительно присутствовали в образце. Отображение элемента C не показано, поскольку в несущей пленке сетки TEM присутствует большое количество C. Однако на самом деле существование C в TiO2 может быть подтверждено по спектру EDX и последующему анализу DRS и XPS. Кроме того, можно также обнаружить, что крупные частицы (Yb, Er) -NaYF4 (200–400 нм) были успешно покрыты мелкими частицами C-TiO2 (7–10 нм) с образованием структуры ядро ​​/ оболочка , Расстояние d у покрытой мелкой частицы составляло около 0,351 нм, что соответствовало расстоянию (101) анатаза TiO2. Удельная поверхность C-TiO2 и (Yb, Er) -NaYF4 была определена как 124,3 и 11,5 м2 г -1, соответственно. Когда наночастицы C-TiO2 были объединены с порошками (Yb, Er) -NaYF4 в структуре ядро ​​/ оболочка, удельная поверхность была изменена до 70,1 м2г -1. Кроме того, были также охарактеризованы СЭМ-изображения образцов C-TiO2, (Yb, Er) -NaYF4 и (1: 1) @ (Yb, Er) -NaYF4 / C-TiO2 (см. дополнительный рисунок S2 ). После связывания мелких наноразмерных частиц C-TiO2 морфология и размер частиц композита (1: 1) @ (Yb, Er) -NaYF4 / C-TiO2 не представили больших изменений по сравнению с таковыми только (Yb, Er) -NaYF4 за исключением шероховатой поверхности из-за покрытия наночастиц C-TiO2.

Отображение элементов, изображение TEM, изображение HRTEM и спектр EDX образца (1: 1) @ (Yb, Er) -NaYF4 / C-TiO2.

представляет DRS, спектры ФЛ, визуально излучающую карту C-TiO2, (1: 1) @ (Yb, Er) -NaYF4 / TiO2, (1: 1) @ (Yb, Er) -NaYF4 / C-TiO2 и ( Yb, Er) -NaYF4. Было очевидно, что C-TiO2 демонстрирует хорошее поглощение видимого света вплоть до примерно 600 нм благодаря легированию C в TiO2 путем индукции некоторых уровней энергии примеси C выше валентной зоны TiO2 (). 30 , 31 , (Yb, Er) -NaYF4 отображает только полосу поглощения от 908 до 1028 нм, соответствующую переходу 2F7 / 2 → 2F5 / 2 Yb3 + в NaYF4 33 , 34 , Когда TiO2 объединяли с (Yb, Er) -NaYF4, (1: 1) @ (Yb, Er) -NaYF4 / TiO2 представляли сильное УФ-поглощение TiO2 с полосой поглощения света в ближнем ИК-диапазоне (Yb, Er) -NaYF4. Кроме того, (1: 1) @ (Yb, Er) -NaYF4 / C-TiO2 продемонстрировал значительно улучшенное поглощение видимого света до 900 нм благодаря введению C в решетку TiO2 во время прокаливания. 35 , 36 , Кроме того, интересно, что поглощение видимого света (1: 1) @ (Yb, Er) -NaYF4 / C-TiO2 было намного сильнее, чем поглощение чистого C-TiO2, что, вероятно, объясняется повышенным содержанием легирующего углерода. в TiO2 в присутствии кристалла (Yb, Er) -NaYF4. Это явление также наблюдалось в наших драгоценных работах. 36 , Содержание легированного C в TiO2 будет увеличиваться, если при получении C-TiO2 сольватермическим методом существуют другие примесные ионы (Nd3 + и т. Д.) Или другие фазы. Рекомендуемая причина этого явления до сих пор неясна, какой будет наша следующая работа. Влияние содержания (Yb, Er) -NaYF4 на DRS композитов (Yb, Er) -NaYF4 / C-TiO2 продемонстрировано в дополнительный рисунок S3 , Было очевидно, что поглощение видимого света в образцах улучшалось с увеличением содержания (Yb, Er) -NaYF4. Когда четыре вида образцов были возбуждены светом NIR-диодного лазера (980 нм), испускалась различная интенсивность зеленого света, как показано на рис. Порошки (Yb, Er) -NaYF4 показали самую высокую интенсивность излучения с четырьмя пиками излучения при 408, 525, 540 и 653 нм, что соответствует переходам из 2H9 / 2, 2H11 / 2, 4S3 / 2 и 4F9 / От 2 до 4I15 / 2 от Er3 + соответственно 37 , 38 , Когда порошки (Yb, Er) -NaYF4 смешивали с нелегированными частицами TiO2 с образованием (1: 1) @ (Yb, Er) -NaYF4 / TiO2, относительная интенсивность испускания пика при 540 нм снижалась до примерно 1/4, вероятно, из-за экранирования света возбуждения наночастицами TiO2 на поверхности ядра (Yb, Er) -NaYF4. Что еще более важно, относительная интенсивность излучения образца (1: 1) @ (Yb, Er) -NaYF4 / C-TiO2 снизилась более значительно. Причину такого резкого снижения интенсивности излучения можно объяснить. Можно явно наблюдать, что DRS (1: 1) @ (Yb, Er) -NaYF4 / C-TiO2 имеет хорошее перекрытие с четырьмя пиками излучения в спектре ФЛ, в то время как для (1: 1) перекрытия не наблюдается @ (Yb, Er) -NaYF4 / TiO2, что указывает на то, что C-TiO2 может эффективно поглощать видимую флуоресценцию, излучаемую (Yb, Er) -NaYF4. Когда композит (1: 1) @ (Yb, Er) -NaYF4 / C-TiO2 возбуждается лазером с длиной волны 980 нм, люминофор с повышающим преобразованием (Yb, Er) -NaYF4 в композите будет излучать зеленый свет с четырьмя пиками излучения при 408, 525, 540 и 653 нм. Между тем, большая часть испускаемого зеленого света будет эффективно поглощаться частицами C-TiO2, нанесенными на поверхность (Yb, Er) -NaYF4, что в конечном итоге приведет к сильному снижению интенсивности излучения зеленого света по сравнению с (Yb, Er ) -NaYF4 и (1: 1) @ (Yb, Er) -NaYF4 / TiO2. Что касается образца C-TiO2, при возбуждении лазером с длиной волны 980 нм зеленый свет не наблюдался, поскольку в этом образце не происходило повышающего преобразования. Соответствующие карты визуального излучения для этих четырех образцов, отслеживаемых с помощью NIR-излучения 980 нм, представлены на рисунке, на котором лазерные источники и путь прохождения инфракрасного излучения показаны компьютерной графикой.

DRS (a), спектры ФЛ (b), карта визуальной эмиссии (c) C-TiO2, (1: 1) @ (Yb, Er) -NaYF4 / TiO2, (1: 1) @ (Yb, Er) - NaYF4 / C-TiO2 и (Yb, Er) -NaYF4 при возбуждении лазером 980 нм и (d) перекрываются между DRS и спектром ФЛ (1: 1) @ (Yb, Er) -NaYF4 / C-TiO2 ,

Для сравнения, DRS (1: 1) @ (Yb, Er) -NaYF4 / TiO2 также был указан в (d).

Чтобы исследовать состояние C в решетке TiO2, было использовано измерение XPS. Из спектров РФЭС C 1s для C-TiO2 и (1: 1) @ (Yb, Er) -NaYF4 / C-TiO2 в, очевидно, было видно, что оба образца демонстрировали три пика при 282,0 эВ, 284,6 эВ и 285,6 эВ. , Пик при 284,6 эВ был приписан случайным видам углерода из измерения XPS, а пик около 285,6 эВ соответствует элементарному углероду, который имеет ту же энергию связи, что и углерод в соединении интеркалирования графита. 39 , 40 , Что еще более важно, небольшой пик около 282,0 эВ должен быть приписан энергии связи связи C-Ti, указывая на то, что C был успешно легирован в решетку TiO2 путем замены сайта O 31 , 41 , Относительная площадь пика 282,0 эВ для (1: 1) @ (Yb, Er) -NaYF4 / C-TiO2 была больше, чем у C-TiO2, и соответствующая концентрация легированного C в двух образцах составляла около 0,38 ат.% И 0,19 ат.%, Что было хорошим соглашением с DRS, привело к. Хорошо известно, что некоторые уровни энергии примесного C будут введены выше валентной зоны TiO2, когда C легирован в O-сайте TiO2, и затем электроны могут быть возбуждены от уровней энергии примесного C вместо валентной зоны TiO2 до зона проводимости TiO2, что в итоге приводит к сильному поглощению видимого света C-TiO2 16 , 17 , 30 ,

Рентгеновские спектры C1s для (a) C-TiO2 и (b) (1: 1) @ (Yb, Er) -NaYF4 / C-TiO2.

Фотокаталитическая деятельность

Фотокаталитическую активность образцов исследовали путем испытания способности к разрушению газа NOx при облучении ультрафиолетовым, видимым и ближним инфракрасным излучением. иллюстрирует активность deNOx для различных образцов с использованием различных длин волн источников света, и все образцы выдерживали в темноте в течение 30 минут перед облучением, чтобы исключить влияние поглощения NO видов образцами. В частности, можно видеть, что не было очевидной активности deNOx для (Yb, Er) -NaYF4 (образец (с)) независимо от длины волны облучения. Что касается чистого C-TiO2 (образец (а)), 0%, 6,2%, 23,2%, 28,3% и 32,9% NO были разложены под действием NIR-диодного лазера, красного светодиода, зеленого светодиода, синего светодиода и ультрафиолетового светодиода. соответственно. Хорошая фотокаталитическая активность, индуцированная видимым светом, для этого образца была в основном связана с превосходным видимым поглощением TiO2 после легирования C, но не определялась активность deNOx, обусловленная NIR-светом, поскольку C-TiO2 не мог быть возбужден NIR-светом с длиной волны 980 нм. Однако, когда фотокатализатор C-TiO2 был объединен с люминофором с повышающим преобразованием (Yb, Er) -NaYF4, около 8,5% газа NOx было успешно разрушено, даже когда в качестве источника излучения использовался диодный NIR-лазер. Эта индуцированная NIR-светом активность должна быть обусловлена ​​синергетическим эффектом фотокатализатора C-TiO2 и люминофора с повышающей конверсией (Yb, Er) -NaYF4, так как чистых C-TiO2 и (Yb, Er) -NaYF4 по отдельности не наблюдалось. , Кроме того, характеристики deNOx, индуцированные видимым светом, были значительно улучшены до 19,5%, 26,2% и 30% при облучении светодиодами 627, 530 и 445 нм соответственно. Этот интересный результат может быть в основном обусловлен повышенной способностью поглощения видимого света за счет увеличения содержания легирующего углерода, как показано на рис. Что касается влияния термической реакции на фотокаталитическую активность, индуцированную видимым NIR-светом, то ее можно было игнорировать, поскольку для чистого (Yb, Er) -NaYF4 не наблюдалось никакой активности deNOx, чувствительной к видимому NIR-свету, и не определялись характеристики deNOx, обусловленные NIR-светом. выставлены только для C-TiO2. Кроме того, температура была зафиксирована при постоянной комнатной температуре во время фотокаталитического испытания.

Кроме того, температура была зафиксирована при постоянной комнатной температуре во время фотокаталитического испытания

Временная зависимость активности разрушения NOx (A), (B), соответствующей способности deNOx (C) к (a) C-TiO2, (b) (1: 1) @ (Yb, Er) -NaYF4 / C-TiO2, ( c) (Yb, Er) -NaYF4, (d) (1: 1) @ (Yb, Er) -NaYF4 / TiO2, (e) (1: 1) @ (Yb, Er) -NaYF4 / N-TiO2, (f) P25 диоксида титана при облучении световыми лучами различной длины и влияние содержания (Yb, Er) -NaYF4 на способность deNOx композитов (Yb, Er) -NaYF4 / C-TiO2 (D).

Подробный механизм этого явления синергии будет объяснен в следующем разделе. Кроме того, активность deNOx (1: 1) @ (Yb, Er) -NaYF4 / C-TiO2 также сравнивалась с активностью (1: 1) @ (Yb, Er) -NaYF4 / TiO2 (1: 1) @ (Yb, Er) -NaYF4 / N-TiO2 и P25 с использованием разных длин волн света (). Когда (Yb, Er) -NaYF4 с повышающей конверсией люминофор был смешан с чистым TiO2, была показана только 27,5% фотокаталитической активности, индуцированной ультрафиолетовым светом, и не было явной видимой и индуцированной NIR-светом активности deNOx из-за плохого видимого и ближнего инфракрасного света поглощение чистого TiO2. Что касается P25, 26,8% и 9,6% NOx были разрушены, когда в качестве источников света использовались ультрафиолетовые и синие светодиоды соответственно. Рентгенограмма, DRS и спектр фотолюминесценции (1: 1) @ (Yb, Er) -NaYF4 / N-TiO2 проиллюстрированы на дополнительный рисунок S4 , Рентгенограмма (1: 1) @ (Yb, Er) -NaYF4 / N-TiO2 была аналогична (1: 1) @ (Yb, Er) -NaYF4 / C-TiO2, но поглощение видимого света было намного слабее, что указывает только на удлинение хвоста поглощения примерно до 560 нм. Следовательно, (1: 1) @ (Yb, Er) -NaYF4 / N-TiO2 продемонстрировал только 7,3% и 23% способности к разрушению NOx при облучении видимым светом 530 и 445 нм соответственно. Хотя спектр поглощения (1: 1) @ (Yb, Er) -NaYF4 / N-TiO2 немного перекрывался с его спектром фотолюминесценции, он все еще не был достаточно эффективным, чтобы вызывать явные характеристики deNOx при возбуждении светом 980 нм. , Кроме того, влияние содержания (Yb, Er) -NaYF4 на фотокаталитическую активность композитов (Yb, Er) -NaYF4 / C-TiO2 также было изучено с использованием источников света с различными длинами волн (in). (1: 1) @ (Yb, Er) -NaYF4 / C-TiO2 продемонстрировал немного лучшую способность deNOx, чем у других композиций (Yb, Er) -NaYF4 / C-TiO2.

Кроме того, способность deNOx (1: 1) @ (Yb, Er) -NaYF4 / C-TiO2 была также исследована с использованием NIR-лазера, красного светодиода, комбинации NIR-лазера и красного светодиода в качестве источников излучения (). Было ясно показано, что около 19% газа NOx было разрушено при возбуждении красного светодиода. В то время как когда NIR-лазер комбинировался с красным светодиодом в качестве источника света, появлялось еще 4,5% сокращения выбросов NOx, а затем снова возвращалось к 19% по мере удаления NIR-диодного лазера. Этот результат показал, что ИК-излучение индуцировало способность deNOx фотокатализатора C-TiO2 в сочетании с люминофором (Yb, Er) -NaYF4 с повышающей конверсией действительно оказывало положительное влияние на общую фотокаталитическую активность фотокатализатора при облучении ультрафиолетовым, видимым, ИК-излучением следовательно, солнечный свет может быть более эффективно использован для фотокатализа по сравнению со светом чистого фотокатализатора C-TiO2 в отсутствие люминофора с повышающей конверсией. Между тем проиллюстрирована зависимость способности deNOx (1: 1) @ (Yb, Er) -NaYF4 / C-TiO2 от мощностей излучения диодного лазера NIR (см. дополнительный рисунок S5 ). С увеличением мощности излучения NIR-лазера соответствующая способность deNOx была увеличена, что еще раз подтвердило, что фотокаталитическая активность, индуцированная NIR-светом, действительно была реализована и могла зависеть от энергии энергии облучения.

С увеличением мощности излучения NIR-лазера соответствующая способность deNOx была увеличена, что еще раз подтвердило, что фотокаталитическая активность, индуцированная NIR-светом, действительно была реализована и могла зависеть от энергии энергии облучения

Способность DeNOx образца (1: 1) @ (Yb, Er) -NaYF4 / C-TiO2 по отношению к источникам света.

Хорошо известно, что фотолюминесценция люминофора чувствительна к рабочим условиям, и окружающая атмосфера фотокатализатора может изменяться после облучения в течение некоторого времени. 42 , 43 , 44 , Таким образом, была оценена воспроизводимость света, индуцированного ИК-излучением, способности deNOx композита (Yb, Er) -NaYF4 / C-TiO2. Эффективность реакции deNOx (1: 1) @ (Yb, Er) -NaYF4 / C-TiO2 с многократной индукцией света 980 нм показана на рис. Очевидно, что индуцированная NIR-светом способность deNOx образца после 4-кратного прогона не показала очевидных различий, подразумевая, что композит (Yb, Er) -NaYF4 / C-TiO2 имел превосходную стабильность для разрушения NOx при облучении NIR-светом.

Мультициклы способности deNOx (1: 1) @ (Yb, Er) -NaYF4 / C-TiO2 при облучении светом 980 нм.

Похожие

Женский знак, стихия - вода. Эмблема - скорпион - свидетельствует о раздражающий и сильный характер. особенности х...
Женский знак, стихия - вода. Эмблема - скорпион - свидетельствует о раздражающий и сильный характер. особенности характера У Скорпиона сильный характер -неабияка воля, большая уверенность в себе, решительность, склонность к борьбе за место под солнцем, мстительность,
Аскаридоз у кур: характеристика, лечение, профилактика, симптомы и последствия заболевания
Аскаридоз кур - болезнь, развивающаяся в результате инвазий в кишечник птиц гельминтов аскарид. Вследствие заражения цыплята отстают в росте, а у взрослых кур снижается яйценоскость на 15-30%. Описание заболевания аскаридозом кур и его возбудитель Аскаридоз вызывается нематодой Ascaridia galli, сем. Ascaridae. Этот гельминт - один из самых распространенных в птицеводческих хозяйствах всего мира. Аскарида куриная - нематода желтовато-белого цвета длиной от 3 до
Способы беременности после выкидыша. Откажитесь от стимуляторов и войдите в здоровый образ жизни
Откажитесь от стимуляторов и войдите в здоровый образ жизни Благодаря сбалансированному питанию, физической активности и отказу от стимуляторов улучшается качество яйцеклеток и сперматозоидов. Образ жизни оказывает огромное влияние на фертильность каждого человека. Это также влияет на иммунитет и благополучие. При подготовке к беременности после выкидыша стоит придерживаться нескольких правил.
J Чжэцзян Univ Sci B. 2006 дек; 7 (12): 957–962. Эль-Земиты Саад 1 Кафедра химии пестицидов, сельскохозяйс...
J Чжэцзян Univ Sci B. 2006 дек; 7 (12): 957–962. Эль-Земиты Саад 1 Кафедра химии пестицидов, сельскохозяйственный факультет, Александрийский университет, Александрия 21-545, Египет Резк Хуссьен Кафедра экономической энтомологии, сельскохозяйственный факультет, Александрийский университет, Александрия 21-545, Египет Фарок Сахер Кафедра экономической энтомологии, сельскохозяйственный факультет, Александрийский университет,
Пренатальные тесты при беременности - стоимость, виды, что нужно знать?
... eremennosti-stoimost-vidy-cto-nuzno-znat-1.png" alt="амниоцентез Трофобластная биопсия кордоцентез эндоскопия плода"> Пренатальные тесты когда? Пренатальные тесты должны проводиться в строго определенные сроки. Скрининг пренатальных тестов должен быть сделан: между 10 и 14 неделями беременности - тест PAPP-A и первое ультразвуковое исследование, между 15 и 21 неделями беременности - генетическое УЗИ,
8 различных типов лазерного лечения шрамов от угревой сыпи
8 различных типов лазерного лечения шрамов от угревой сыпи Рамона Синха Мы все получаем прыщи в какой-то момент в нашей жизни. Но иногда оставшиеся шрамы не только повреждают вашу кожу,
Календарь беременности - 40 недель беременности
Поздравляю, если вы только что узнали, что беременны. Впереди вас ждет прекрасное время ожидания, но также и время перемен, которые, несомненно, произойдут с появлением ребенка. У вас, вероятно, есть прилив мыслей и сомнений относительно вашей беременности, особенно если вы впервые испытываете это состояние. Мы предлагаем вам совместную
1.png" alt="амниоцентез Трофобластная биопсия кордоцентез эндоскопия плода"> Пренатальные тесты когда?

Новости

Боязнь заболеть раком (Канцерофобия): что делать, чтобы не бояться умереть?


Виды фобий человека: список


Страх заболеть шизофренией. Хелп! [Архив] - Дискуссионный Клуб Русского Медицинского Сервера
ЛЕЧЕНИЕ в ИЗРАИЛЕ без ПОСРЕДНИКОВ - МЕДИЦИНСКИЙ ЦЕНТР им. СУРАСКИ в ТЕЛЬ-АВИВЕ Эффективная медицина - лучшие клиники и врачи Просмотр полной версии : Страх заболеть шизофренией. Хелп!

Нозофобия
13.05.13 Нозофобия Нозофобия Каждый из нас в своей жизни чего-либо боится – кто-то боится пауков, кто-то – стоматологов, а кто-то боится заболеть. Естественно, каждый человек в определенной

Боязнь заболеть это какая фобия: как избавиться от страха заразиться болезнями
Боязнь заболеть невозможно отнести к разряду самостоятельных фобий. Она является одной из форм проявления основного страха человека — страха смерти. У этого страха имеется собственное название — нозофобия,

Гетерохромия: частичная гетерохромия у человека, причины появления, можно ли поменять цвет глаз
Цвет радужной оболочки глаза у человека формируется тремя пигментами, которые существуют в генетике. Это желтый, синий и коричневый. В зависимости от пропорций и количества каждого из пигментов, происходит

Гетерохромия глаз (пьебалдизм): что это, причины, виды, лечение
Одной из уникальных загадок природы и необычных явлений считается разный цвет глаз у людей. Называется подобное явление гетерохромией или пьебалдизм глаз, что переводится на русский язык с греческого

Анорексия – путь в никуда
Как заболеть анорексией? К огромному сожалению, ежедневно сотни девушек и женщин задают себе этот вопрос. Врачи всего мира бьют самую настоящую тревогу – все больше и больше женщин заболевают анорексией.

Я боюсь заболеть раком. Что делать?
У пoстoяннoй бoязни зaбoлeть рaкoм рaзныe причины: пoтeря близкoгo чeлoвeкa из-зa oнкoлoгии, высoкий индивидуaльный риск зaбoлeвaния или рeaльнoe прoявлeниe пeрвыx симптoмoв. A мoжeт быть, никaкиx

Помоги себе уменьшить риск заболеть раком! | Профилактика онкологических заболеваний | Справочник здоровья | Статический контент | Министерство здравоохранения Республики Беларусь
Информационный материал ко Всемирному дню борьбы против рака В борьбе с любой болезнью главным является её предупреждение. История медицины знает много фактов, когда активная профилактика болезни осуществлялась