上转换发光材料可以吸收多个低能量光子发射出高能量的光子，实现能量的富集。TiO2光催化剂因其独特的优点而被广泛研究和应用，鉴于其禁带宽度大、电子—空穴复合率高等缺陷，本书设计出系列上转换—TiO2复合光催化材料，很好地弥补TiO2只能利用紫外光的缺陷，制备出包括二元复合β-NaYF4:Ho3 @TiO2，双掺二元复合 β-NaYF4: Pr3 , Li @TiO2， 三元复合β-NaYF4:Ho3 @TiO2-rGO等上转换光催化材料，可实现可见光到紫外光的转换。三元复合材料光照6 h即可实现罗丹明B的完全脱色。双掺二元复合材料光电性能最强，光生电子和空穴的分离率最高，电导率和载流子迁移率最高。通过吸收上转换核发出的紫外光产生h 、·O2-和·OH等活性物种，其强氧化性损坏大肠杆菌中的细胞壁/膜、蛋白质、DNA及辅酶A，达到灭活细菌的效果。