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在化石燃料日渐减少且环境污染日渐严重的情况下,光催化技术的出现无疑给环境污染和能源短缺问题带来了无限希望。其因反应条件温和、无二次污染及利用太阳光驱动等优点成为环境领域的研究热点。镓基纳米材料是一类在光催化和发光材料等领域具有潜在应用的半导体材料。利用不同的合成方法可以制备出如立方棒状、球状、带状、絮状等形貌不一的镓基材料,不同形貌的镓基材料由于表面状态、晶格缺陷及光吸收性能等的差异,表现出参差不齐的光催化及光学性能。其中一维纳米材料因其具有长径比大、比表面高的特点,从而表现出优异的光催化和光学性能,近年来受到众多研究者的青睐。本论文采用静电纺丝技术,制备了具有一维纳米结构的镓基材料,通过XRD、SEM、(HR)TEM、EDS、BET、PL、DRS、FT-IR、电化学等分析方法对材料的组成、形貌、能带结构等进行表征分析,并将其应用于光催化和发光领域。主要研究如下:(1)以Ga(NO3)3为原料,PAN为模板,DMF为溶剂,制备了不同聚合物浓度的前驱液,探讨了不同浓度的聚合物前驱体溶液对制得的纳米纤维形貌的影响,确定出聚合物前驱液的最佳浓度:并对制得的前驱体复合纤维进行不同温度的预氧化处理,以获得最佳预氧化条件;前驱体复合纤维经预氧化处理后进一步高温煅烧得到的单斜相Ga2O3,其具有良好的纤维形貌;样品在紫外光光照下具有降解盐酸四环素和分解水产氢的性能。(2)以Ga(NO3)3和Zn(NO3)2为原料,PAN为模板,DMF为溶剂,由静电纺丝法得到的前驱体复合纤维经预氧化处理后进一步煅烧得到具有良好纤维形貌的立方晶相ZnGa2O4;nZn/nGa的值对ZnGa2O4纳米纤维的晶相和形貌没有产生较大的影响;样品在紫外光光照下具有降解盐酸四环素和分解水产氢的性能;nZn/nGa的值对样品光催化性能的影响较大。(3)以稀土离子Eu3+作为掺杂离子,制备了 Ga2O3:Eu3+和ZnGa2O4:Eu3+纳米纤维;Eu3+的加入没有使Ga2O3和ZnGa2O4纳米纤维的晶相和形貌发生改变;Ga2O3:Eu3+和ZnGa2O4:Eu3+纳米纤维较Ga2O3和ZnGa2O4纳米纤维相比,光催化降解污染物的活性有所下降,而荧光发射光谱显示在612nm处有Eu3+的5D0→7F2电偶极发射跃迁;探讨了光催化活性与发光特性之间的关系,掺杂的Eu3+形成发光中心从而使Ga2O3和ZnGa2O4的光催化性能降低。(4)以Ga(NO3)3和Zn(NO3)2为原料,PAN为模板,DMF为溶剂,在氨气氛围下煅烧制得GaN:ZnO棒状固溶体;固溶体能有效地吸收可见光,负载助催化剂Rh2-yCryO3的GaN:ZnO在可见光下具有光解水产氢的性能。