[发明专利]一种多孔Sr2MgSi2O7：Eu2+,Dy3+@BiVO4储能自催化复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种多孔Sr₂MgSi₂O₇：Eu²⁺,Dy³⁺@ BiVO₄储能自催化复合材料制备方法，属于无机非金属材料领域。

从20世纪90年代以来，储能发光材料的研究发展迅速，其中长余辉材料的储能发光性能尤为突出。铝酸盐体系的长余辉材料首先被广泛研究^[1-4]，并获得了性能优异的SrAl₂O4:Eu²⁺, Dy³⁺ 、Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu²⁺, Dy³⁺和CaAl₂O₄:Eu²⁺, Nd³⁺等材料，其释放能量的时间长达15小时甚至更长，但其极易水解的不稳定性使其在应用上受到限制。另外碱土铝酸盐的余辉发射范围通常在450-600nm，主峰位于520nm左右，位于绿色波段，发射能量较低。以Sr₂MgSi₂O₇：Eu²⁺, Dy³⁺为代表的硅酸盐体系长余辉材料被认为是继铝酸盐体系之后又一类极有前途的新型长余辉材料。岛状硅酸盐基质的Sr₂MgSi₂O₇: Eu²⁺, Dy³⁺不仅具有释放光能强度高、时间长的优点，而且还具有较高的化学稳定性和耐水性，释放光能的波长范围位于400-550nm，主峰位于469nm左右，位于蓝色波段，发射能量较高，且释放能量的时间可长达20h，是目前最主要的商业化硅酸盐长余辉材料。

但是，多孔长余辉材料的研究却很少有报道。多孔长余辉材料不仅能够发挥多孔材料密度小、孔隙率高、比表面积大、对气体的渗透性和选择透过性较好等优点，还具有长余辉材料独特的储能发光性能。杨雪峰等以聚氧乙烯型非离子表面活性剂（PEO）为模板合成了介孔SrAl₂O₄：Eu, Dy长余辉材料。陆青山将介孔材料SBA-15作为无机反应物，通过高温固相反应法制备出Zn₂SiO₄：Mn²⁺和Y₂SiO₅：Eu³⁺材料，但是两种材料孔道均已崩塌，不具有介观结构。Li等人^[13]通过溶胶-凝胶过程沉积CaTiO₃:Pr³⁺发光体涂层，实现了有序介孔硅团簇的长余辉功能。这种材料相结合了硅基介孔结构和CaTiO₃:Pr³⁺红色余辉性质,可以作为一种药物输送系统。利用多孔长余辉材料组装其他客体粒子的研究还没有发现。

光催化技术起源于1972年Fujishima和Honda首先发现的用TiO₂作为光催化剂分解水，并成功制取了氢气和氧气，随后更多的研究学者开始致力于光催化技术的研究。为了有效地利用太阳光，研究在可见光下具有光催化活性的催化材料具有重要的实际意义，也是光催化进一步走向实用化的关键所在。除了对TiO₂的修饰改性使其光响应拓展到可见光区域，一些非钛系的可见光催化材料也引起了广泛研究。BiVO₄是一种可见光半导体光催化材料，以其无毒、较窄的禁带宽度（2.3-2.4 eV）以及其在可见光照射下（λ<517 nm）表现出的较高光催化活性的优势成为新的研究热点。