长余辉荧光粉在光催化系统中的应用研究进展

doi:10.7503/cjcu20200411

摘要/Abstract

摘要：

长余辉荧光粉是一种新兴的有广泛应用前景的发光材料, 在停止激发后仍可保持发光. 近年来, 具有独特光学性质的长余辉荧光粉得到了发展, 其在光催化领域的应用也得到了广泛的研究. 长余辉材料具有脱离光源的特点, 可以有效地在黑暗环境中推动光催化反应的进行; 同时, 长余辉荧光粉的超长发光寿命使其在长时催化体系中占有重要地位, 使全天候光催化成为可能. 简单来说, 长余辉荧光粉被证明是一种新出现的功能材料, 在光催化方面具有前所未有的优势. 本综述总结了长余辉荧光粉在污染物降解、杀菌消毒和高效制氢领域中应用的最新进展.

关键词: 长余辉荧光粉, 光催化, 应用

Abstract:

Long persistent phosphor is a new and promising luminescent material， which can maintain luminescence after stopping excitation. In the past few years， long persistent phosphors with unique optical properties have been developed and their applications in the field of photocatalysis have been widely studied. Owing to the characteristic of leaving the light source， long persistent luminescence can effectively promote the photocatalytic reaction in the dark environment. Meanwhile， long persistent phosphor has an important position in the long-time catalytic system due to its long luminous life， which makes round-the-clock photocatalysis possible. In brief， long persistent phosphors have been proved to be a new functional material with unprecedented advantages in photocatalysis. In this review， we summarize the latest advances in the application of long persistent phosphors in the degradation of pollutants， sterilization， and efficient hydrogen production.

Key words: Long persistent phosphor, Photocatalysis, Application

中图分类号:

O643.36

TrendMD:

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图/表 6

Fig.2 Degradation of methyl orange using Sr2MgSi2O7: Eu2+, Dy3+ LLP?Ag3PO4 composites during the photocatalytic time process, in which the simulated sunlight(●, ▲) and visible light(○, △) were firstly used for illumination, followed by the removal of light source(A), the MO concentration?time curves of A(▲, △) and M15A1(●, ○) in illumination stage(B) and long afterglow stage(C), where M15A1 refers to a mass ratio of LPP/Ag3PO4=15, bar graph of the degradation efficiency during the whole photocatalytic process, where the blue bar and red bar represent the illumination and long persistent stage, respectively(D)[62]Copyright 2017, Royal Society of Chemistry.

Fig.3 Sterilization effect of UVC?LPP series on P. aeruginosa PAO1[77]Confocal micrograph of the blank control group(A) and four LPPs inactivated PAO1 with different X-ray irradiation times of 2?min(B), 5?min(C), 10?min(D), and 16?min(E), where the green and red colors refer to the live and dead cells.(F) The relation curve between the time that LPPs exposure to X-ray irradiation and the corresponding survival ratios of PAO1, where 100% refers to the viability of PAO1 under natural conditions.Copyright 2018, Springer Nature.

Fig.4 Schematic sketch of the afterglow mechanism of Pr3+ doped LaPO4 based on defect concentration and free radical participation[78](A) ESR spectra and 24 h decay of the Ca-144 h sample with and without X-ray irradiation, where 144 h means treated under 500 ℃ for 144 h. (B) Diagrammatic sketch of the radical implicated afterglow mechanism. The electron transitions are represented as black solid arrows. The electron and hole trap states are described as gray rectangles. The optical transitions of red, blue and UVC emissions are expressed as red, blue and purple arrows, respectively.Copyright 2020, John Wiley and Sons.

Fig.5 Diagrammatic sketch of the mechanism of Sr2MgSi2O7∶Eu2+, Dy3+ participated in the photocatalysis process[84](A)?Simple description of energy levels and photoinduced electron transfer processes. (B)—(D)?XPS spectra of Eu3d, Dy3d and Dy4d to demonstrate their behavior throughout the photocatalysis process.Copyright 2019, John Wiley and Sons.

Fig.6 Comparison of hydrogen generation process of the pristine g?C3N4, SrAl2O4:Eu2+, Dy3+ LPP, SrAl2O4:Eu2+, Dy3+@Au, g?C3N4@Au, g?C3N4@SrAl2O4:Eu2+, Dy3+, and g?C3N4@Au@SrAl2O4:Eu2+, Dy3+ composites(A), comparison of hydrogen generation process of g?C3N4@Au@xSrAl2O4:Eu2+, Dy3+ composites with different mass fractions(B)[85]Copyright 2019, Royal Society of Chemistry.

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