簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 于心仁
Xin Ren Yu
論文名稱: 輻射致效型奈米級二氧化鈦薄膜光觸媒之製備與性能鑑定
指導教授: 王竹方
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 原子科學院 - 生醫工程與環境科學系
Department of Biomedical Engineering and Environmental Sciences
論文出版年: 2004
畢業學年度: 92
語文別: 中文
論文頁數: 62
中文關鍵詞: 二氧化鈦
外文關鍵詞: TiO2
相關次數: 點閱:3下載:0
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 摘要

    本研究發展合成一種輻射能致效型薄膜光觸媒及其製備方法與性能鑑定,該薄膜光觸媒可以利用游離輻射能做為光觸媒反應之激發能量,使其能克服傳統光觸媒之缺點與限制。
    由TiO2及BaF2合成的輻射能致效型薄膜光觸媒,原理為BaF2能吸收游離輻射能,並釋放出使TiO2光觸媒進行反應的光子,進行光催化反應。這使得TiO2不用受限於光源之限制,如特定的波長及光穿透力的強弱等等。
    本研究利用AFM及ICP-AES儀器對輻射能致效型光觸媒進行物化特性分析,使用UV光與游離輻射(X射線及γ輻射) 激發進行光催化亞甲藍之性能鑑定。以游離輻射作為光觸媒的激發能源,具有環保、高穿透性,能源再利用、不受時間限制等優點。此外,在未來可用於解決放射性廢料中廢樹脂及有機廢液的處理問題,以及生產新一代無污染的氫能源。


    目錄 第一章 前言 1 1.1研究緣起 1 1.2研究目的 1 第二章 文獻回顧 3 2.1光觸媒之基本介紹 3 2.2光催化反應原理 5 2.3 TiO2簡介 8 2.4 TiO2光觸媒反應原理 11 2.5 TiO2之製備方法 13 2.6 TiO2之應用 15 2.7 TiO2光催化之反應動力 18 2.8 添加劑的影響 19 2.9傳統光觸媒的缺點 20 2.10閃爍體的特性 21 第三章實驗內容與方法 24 3.1實驗動機與目的 24 3.2實驗儀器與實驗藥品 25 3.2.1實驗儀器 25 3.2.2實驗藥品 26 3.3 TiO2光觸媒的製備 27 3.3.1 TiO2光觸媒薄膜的製備 27 3.3.2 TiO2/BaF2光觸媒薄膜的製備 28 3.4 TiO2光觸媒光催化的性能鑑定 31 3.4.1 UV光催化效果測試 31 3.4.2游離輻射光催化效果測試 32 3.4.3 UV 光╱可見光吸收光譜儀分析 35 3.5光觸媒薄膜表面分析 36 3.5.1原子力顯微鏡(AFM) 36 3.6光觸媒薄膜元素組成分析 38 3.6.1高壓分解釜消化法 38 3.6.2感應耦合電漿放射光譜分析法(ICP-AES) 39 第四章 結果與討論 42 4.1 TiO2薄膜特性分析 42 4.1.1 AFM表面分析 42 4.1.2 ICP-AES 定量分析 45 4.2 UV光催化之性能鑑定 47 4.2.1光催化效能與時間關係之探討 47 4.2.2光催化重複實驗 49 4.2.3光觸媒薄膜上不同濃度TiO2與BaF2對光催化效能之影響 50 4.3 高能量輻射致效型光催化分析 53 4.3.1以不同劑量γ輻射測試樣品光催化效果 53 4.3.2以不同劑量X-ray測試樣品光催化效果 55 4.3.3以γ輻射測試不同濃度樣品的光催化效果 56 第五章 結論與建議 58 5.1 結論 58 5.2 建議 58 參考文獻 59

    參考文獻
    [1] Fujishima, A.;Honda, K., Nature, 238, 37, 1972.
    [2] Fujishima, A.;Kohayakawa, K.,J. Electrochem. Soc. Jpn., 48, 1041, 1975.
    [3] Fujishima, A.;Kohayakawa, K.;Honda, K., Bull. Chem. Soc., 122, 1487, 1975.
    [4] Matthews, R. W., Sol. Energy, 8, 405, 1987.
    [5] Matthews, R. W., J. Phys. Chem., 91, 3328, 1987.
    [6] Matthews, R. W., J. Chem. Soc., 85, 1291, 1995.
    [7] Bai, N.; Li, S. G.; Chen, H. Y., J. Mater. Chem., 11, 3099, 2001.
    [8] Lee, J. C.;Kim, M. S.;Kim, B. W., Water Res., 36, 1176, 2000.
    [9]Zafiriou, O. C.; Dubien, J. J.; Zepp, R. G.; Zika, R. G. , Environ, Sci & Technol., 18, 358A, 1984.
    [10] Yu, J. C.; Chan, L. Y. L.,J. Chem. Educ., 75, 750, 1998.
    [11] Chatterjee, D.; Mahata, A.,J. Photoch. Photobio., A153, 199, 2002.
    [12]Kang, M.; Kim, B. J.; Cho, S. M., J. Mol. Catal. A-Chem. 180, 125, 2002.
    [13] Liu, X. H.; Liang, C. X.; Wang, H. Z., Mat. Scieng. A-Struct. 326, 235, 2002.
    [14] Oh, S. H.; Kim, D. J.; Hahn, S. H., Mater. Lett. 57, 4151, 2003.
    [15] He, Y. Q.; Ping, Y. H., Mater. Chem. Phys., 78, 614, 2003.
    [16] Chu, S. Z.; Inoue, S.; Wada, K., J. Mater. Chem., 13866, 870, 2003.
    [17] Park, I. S.; Jang, S. R.; Hong, J. S., Chem. Mater., 15, 4633, 2003.
    [18] Yang, H. G.; Zeng, H.C., J. Phys. Chem. B, 107, 12244, 2003.
    [19] Kang, M.; Lee, S. Y.; Chung, C. H., J. Photoch. Photobio. A, 144, 185, 2001.
    [20] Lee, S. H.; Kang, M. S.; Cho, S. M., J. Photoch. Photobio. A, 146, 121, 2001
    [21] Wang, C.; Deng, Z. X.; Zhang, G. H., Powder. Technol., 125, 39, 2002.
    [22] Jung, S. C.; Imaishi, N., KOREAN J. Chem. Eng., 18, 867, 2001.
    [23] Ding, Z.; Hu, X. J.; Yue, P. L., Catal. Today, 68, 173, 2001.
    [25] Fujishima, A.;Honda, K.;Watanabe T., BKC, Inc. 125, 1999.
    [26] A. L. Linsebigler, G. Lu, and J. T. Yates, Jr., Chem. Rev. 95, 735, 1995.
    [27] Legan, R.W., Chem. Eng., 95, 1982.

    [28] Chen, J. S.; Liu, M. C.; Zhang, L., Water Res. 37, 3815, 2003
    [29] Xie, Y. B.; Shen, X. W.; Yuan, C. W., Chinese J. Chem. Eng., 11, 27, 2003.
    [30] Lee, S. A.; Choo, K. H.; Lee, C. H., Ind. Eng. Chem. Res., 40, 1712, 2001.
    [31] Zhou, J.; Varazo, K.; Reddic, J. E., Anal. Chim. Acta., 496, 289, 2003.
    [32] Rusu, C. N.; Yates, J. T., J. Phys. Chem. B, 104, 12292, 2000.
    [33] Hong, W. H.; Choi, K. S.; Kim, G. J., Stud. Surf. Sci. Catal., 146, 645, 2003.
    [34] Martyanov, I. N.; Klabunde, K. J., Environ Sci. Technol, 37, 3448, 2003.
    [35] Chapuis, Y.; Kivana, D.; Guy, C., J. Air Waste Manage, 52, 845, 2002.
    [36] Nozawa, M.; Tanigawa, K.; Hosomi, M., Water Sci. Technol, 44, 127, 2001.
    [37] Alberici, R. M.; Canela, M. C.; Eberlin, M. N., Appl. Catal. B-Environ, 30, 389, 2001.
    [38] Pichat, P.; Disdier, J.; Hoang-Van, C., Catal. Today, 63, 363, 2000.
    [39] Trapalis, C. C.; Keivanidis, P.; Kordas, G., Thin Solid Films, 433, 186, 2003.
    [40] Sunada, K.; Kikuchi, Y.; Hashimoto, K., Environ Sci. Technol, 32, 726, 1998.
    [41] Keleher, J.; Bashant, J.; Heldt, N., World J. Microb. Biot, 18, 133, 2002.
    [42] Yoshinari, M.; Oda, Y.; Kato, T., Biomaterials, 22, 2043, 2001.
    [43]Tada, H.; Hattori, A.; Tokihisa, Y.; Imai, K., J. Phys. Chem.B, 104, 4585, 2000.
    [44] Hattori, A.; Tokihisa, Y.; Tada, H.;Ito, S., J. Electrochem.Soc., 147, 2279, 2000.
    [45] Anpo, M., Stud. Surf. Sci. Catal, 130, 157, 2000.
    [46] Knoll, G .F., A Wiley-Interscience Publication,New Yourk,1989
    [47] “游離輻射防護彙萃”修訂二版,原子能委員會核能研究所編印,民國八十一年七月

    無法下載圖示 全文公開日期 本全文未授權公開 (校內網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
    QR CODE