光催化是一种绿色环保、高效节能,能够将环境中的污染物降解的技术。其中最关键部分就是催化剂,而TiO₂因其自身优良的特性成为研究最为成熟和应用最为广泛的一种半导体催化剂。但是由于TiO₂较大的禁带宽度,导致TiO₂只能吸收少量其太阳光的紫外光部分,浪费了很大一部分太阳光的能量。因此科研工作者对半导体TiO₂催化剂进行积极的探索改性研究,并取得了一定的成果,使TiO₂对光的响应范围扩展到了可见光及近红外部分,从而能够大大提高太阳光有效利用率。上转换材料中由于掺杂的稀土离子独特的电子层结构、较低声子能量,致使其能够吸收低能量的光转换成高能量的光,成为人们广泛研究的领域。当掺杂的稀土元素种类以及掺杂量不同时,上转换材料的发光强度有很大的差异。本论文在总结前人研究的基础上,利用上转换材料这种能够吸收长波长的光转换成短波长的光特性,与半导体TiO₂光催化剂采用复合的方法进行改性。论文首先利用溶剂热法,改变实验条件,优化实验过程,制备上转换材料NaYF₄:Er,Yb,并通过一系列的表征手段进行上转换材料性能的测试。然后将其与半导体TiO₂复合制备NaYF₄:Er,Yb/TiO₂催化剂。最后在可见光条件下进行降解污染物光催化性能试验研究。主要内容如下:（1）利用溶剂热法以NaYF₄为基质,掺杂Er、Yb两种稀土离子制备NaYF₄:Er,Yb上转换纳米颗粒材料,通过表征手段对NaYF₄:Er,Yb纳米颗粒晶型、粒径、形貌以及发光特性进行分析研究。在制备过程中油酸的加入量、温度、加热时间等条件对NaYF₄:Er,Yb纳米颗粒晶型、粒径有较大影响,从而影响其发光特性。结果分析表明,在油酸15 ml、180℃加热24 h时制备的NaYF₄:Er,Yb纳米颗粒呈现六方晶型,粒径约30 nm,同时具有良好的上转换发光特性。（2）将上述制备的NaYF₄:Er,Yb纳米颗粒利用水热法和超声法两种方法与TiO₂复合制备NaYF₄:Er,Yb/TiO₂催化剂。通过XRD、TEM、SEM、UV-vis、BET等一系列表征手段对NaYF₄:Er,Yb/TiO₂催化剂进行表征,最后进行光催化性能分析实验。实验结果表明两种方法制备的NaYF₄:Er,Yb/TiO₂纳米颗粒催化剂催化效果远远高于纯TiO₂。（3）为进一步提高NaYF₄:Er,Yb/TiO₂纳米颗粒催化剂催化效果,利用Lemieux-von Rudloff试剂对NaYF₄:Er,Yb纳米颗粒处理,再进行NaYF₄:Er,Yb/TiO₂纳米颗粒催化剂制备。溶剂热法制备的NaYF₄:Er,Yb纳米颗粒表面存在油酸,大大影响其与TiO₂的复合效果,进而影响光催化效果,所以利用试剂对NaYF₄:Er,Yb纳米颗粒表面的油酸进行处理,然后再与TiO₂复合制备出NaYF₄:Er,Yb/TiO₂纳米颗粒催化剂。经过一系列表征手段测试,结果显示处理过的NaYF₄:Er,Yb纳米颗粒复合效果较之前直接复合效果有很大的提高,同时经过光催化性能分析表明在光催化速率上也有一定的提高。