研究生: |
洪茂維 Hong, Mao-Wei |
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論文名稱: |
部份還原二氧化錫氣凝膠之製備及其於甲醇氧化之應用 Preparation of partially reduced tin dioxide aerogels and their applications in methanol oxidation |
指導教授: |
呂世源
Lu, Shih-Yuan |
口試委員: | |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
工學院 - 化學工程學系 Department of Chemical Engineering |
論文出版年: | 2009 |
畢業學年度: | 97 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 43 |
中文關鍵詞: | 二氧化錫 、氣凝膠 、甲醇氧化 |
外文關鍵詞: | tin dioxide, aerogel, methanol oxidation |
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利用溶膠-凝膠法(sol-gel)所製備出的二氧化錫氣凝膠,可以具有3D的網狀構造、顆粒小以及高比表面積等優點,這些是其他製程所不能達到的。
本研究利用溶膠-凝膠法來製備二氧化錫氣凝膠,製備出的二氧化錫氣凝膠比表面積達377 m2/g、孔洞體積1.98 cc/g、平均孔徑12.6 nm。經由鍛燒後的二氧化錫氣凝膠的比表面積為75.4 m2/g、孔洞體積0.75 cc/g、平均孔徑23.3 nm。進行鍛燒的目的,是爲了讓二氧化錫氣凝膠的結構穩定,使其具有晶相,才能有所應用。
之後藉由程溫還原來挑選二氧化錫氣凝膠還原的溫度,並且嘗試在不同溫度下還原,由XRD圖譜發現只有溫度超過500 ℃以上才會出現錫的訊號。並且藉由BET的量測得知,比表面積、孔洞體積隨溫度的增加而降低,也會隨著加熱時間的增加而減少。由SEM以及TEM影像分析可知,隨時間的增加,有更多的SnO2被還原成Sn,但這些錫會聚集成大顆粒子。
將在不同還原條件下所製備的Sn/SnO2氣凝膠應用於甲醇氧化的觸媒層。由結果可以發現,500℃還原一小時的條件所製備出之Sn/SnO2氣凝膠反應電流最高,而且起始電壓也較低,而其他的還原條件所得到的反應電流卻與鍛燒後的SnO2氣凝膠差不多,甚至變小,這表示鉑粒子在還原一小時的Sn/SnO2氣凝膠中,具有較好的活性,也證實Sn的加入有助於鉑催化甲醇,但是當Sn聚集成大顆粒時,其與Pt的組合機會反而變少,無助於催化甲醇。
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