半导体二氧化钛因其来源丰富、价格低廉、安全无毒、光催化性能优良等优点,在废水、废气有机污染物控制和再生新能源领域有着广阔的应用前景。由于其自身宽禁带性质的限制,仅能吸收特定波长的紫外光,对太阳能的利用率比较低。另外,在实际使用过程中存在极易团聚失活,不易回收等难题。因此,本论文通过引入稀土上转换发光材料,与TiO2复合形成具有核壳结构的NaYF4:Yb,Tm@TiO2,间接拓宽TiO2光响应范围至近红外区,再将复合粒子负载到多孔二氧化硅纤维上得到NaYF4:Yb,Tm@TiO2/P-SiO2新型负载催化剂。重点研究了合成条件对上转换纳米晶体的影响、壳体厚度的控制、多孔二氧化硅纤维的调节与制备以及负载催化剂的制备及光催化性能。主要研究内容如下:(1)采用水热法制备了近红外响应型NaYF4:Yb,Tm纳米晶体,探究了不同稀土硝酸盐浓度、不同稀土掺杂浓度、不同反应时间对NaYF4:Yb,Tm的晶体结构、形貌、尺寸以及荧光强度的影响。通过SEM、EDX、TEM、上转换荧光等测试发现,NaYF4:Yb,Tm纳米晶体最佳合成条件是稀土硝酸盐浓度0.02mol/L,反应时间3h,Yb3+掺杂浓度20%,Tm3+掺杂浓度0.5%。将其与不同浓度的正钛酸四丁酯(TBOT)复合,制得不同壳厚的NaYF4:Yb,Tm@TiO2复合粒子,探究其结构、形貌、上转换荧光的影响,当TBOT添加量0.02ml时,复合粒子荧光性能最佳。(2)通过结合静电纺丝技术和模板法成功地制备了多孔二氧化硅纤维。确定了 PAN/PEG复合纤维的最佳纺丝条件:纺丝液浓度18.6wt.%,纺丝速度1mL/h,电压15kV,滚筒至喷嘴间距15cm,滚筒转速300rpm;调节PAN/PEG质量比控制多孔二氧化硅纤维的形貌和结构,当质量比为1时,纤维直径分布均匀且孔洞比较多,测试其比表面积高达221.12m2/g,平均孔径为6.87nm。(3)基于多孔SiO2纤维的制备,将TiO2纳米颗粒和NaYF4:Yb,Tm@TiO2分别加入到二氧化硅的前驱体中,获得具有多孔结构的 Ti02/P-SiO2 和 NaYF4:Yb,Tm@TiO2/P-SiO2 负载催化剂。Ti02/P-Si02 负载催化剂的比表面积高达186.87m2/g,孔径为3.67nm,极大地提高了 Ti02颗粒分散性,在紫外灯照射下光催化降解甲基橙发现在15min之内降解率高达91.9%,同比TiO2粉末的两倍;NaYF4:Yb,Tm@TiO2/P-SiO2负载催化剂中NaYF4:Yb,Tm@TiO2复合粒子分散在多孔纤维的芯部和表面,在近红外光照射下光催化降解甲基橙发现在10h之内降解率达到48.8%,是NaYF4:Yb,Tm@TiO2复合粒子降解率的1.5倍。