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金属有机骨架(MOF)因具有明确的孔结构和可调控的物理化学性质,被认为是目前最有潜力被开发应用的光催化剂材料之一。相比于与传统的无机光催化剂材料,MOF材料中存在巨大的催化活性位点,其中,Cr基MOF由于其优异的性能而倍受关注。然而,较高的带隙能限制了MIL-101(Cr)在光催化领域的应用。相比之下,具有多能级的上转换纳米粒子(UCNPs)与窄带隙的量子点(CdSe)是制造复合光催化剂有前途的候选物。本文分别将上转换纳米粒子NaGdF4:Yb,Er与量子点颗粒CdSe固定在MOF材料MIL-101(Cr)上,通过二者的协同作用,前者可使异质结构具有荧光调控能力的同时提高紫外光响应的能力,后者则通过电子和空穴的迁移改变复合材料的带隙宽度,两种方法皆可使异质结构复合材料显示出了最高的光电流强度和最佳的罗丹明(RhB)降解能力。1.采用水热法快速高效地制备出一种具有八面体孔隙结构的MOF材料(MIL-101(Cr)),此MOF结构规整且尺寸均一,具有较强的吸附性,使上转换纳米粒子(UCNPs)能够稳定均匀的分布在MIL-101(Cr)表面,获得结构性良好的MIL-101(Cr)/UCNPs复合光催化剂。两种异质结构材料的协同作用,使载体MIL-101(Cr)可更有效地吸收并利用紫外光,在一定程度上扩大紫外吸收范围,其表面负载的上转换纳米粒子不但可以增强复合材料对紫外光的吸收能力,还能够有效的将紫外光响应下的光生电子和空穴(PG e--h+)分离,并延缓其复合,从而提高复合材料光催化剂MIL-101(Cr)/UCNPs的光催化能力。本实验还通过掺杂不同量的UCNPs调整与MOF材料的比例,从而对复合光催化剂的上转换荧光强度进行调控。最后研究了不同掺杂量的UCNPs对复合光催化剂催化能力的影响,并找出最佳负载量。2.作为一种典型的Ⅱ-Ⅵ族化合物,CdSe在室温下其带隙宽度低,是一种N型半导体材料,具有能够直接跃迁的能带结构,并且几乎对整个可见光谱具有响应,根据光催化机理可知,窄带隙的半导体CdSe具有作为优质光催化剂的潜在价值。本论文中,我们分别制备出CdSe量子点和金属有机骨架材料MIL-101(Cr),在通过两步法将窄带隙的半导体光催化材料CdSe量子点负载到到MIL-101(Cr)表面上,形成稳定的异质结构复合材料CdSe@MIL-101(Cr),二者的结合可以通过改变复合材料的带隙宽度,提高催化剂的光响应能力,扩大光催化剂的光吸收范围,提高复合材料的光催化能力,并以RhB染料为目标染污降解来观察其催化性。