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研究生: 鄭曄程
論文名稱: 輻射激發光觸媒降解水中酚之研究
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: 2005
畢業學年度: 93
語文別: 中文
論文頁數: 79
中文關鍵詞: 光催化二氧化鈦輻射氟化鋇
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  • 本研究發展合成輻射致效型光觸媒複合材料,以水解法將TiO2製備於矽膠基材上,解決奈米粉末在溶液中聚合與回收奈米粉末再利用的問題,並利用EDTA螯合劑將BaF2製備於含TiO2之光觸媒上,以克服傳統光觸媒受限於UV光穿透率不佳。以SEM/EDX、BET、XPS及ICP-AES等分析技術,分別鑑定光觸媒複合材料表面之組態、表面積、化學鍵結及成份濃度;並以環境中常見之污染物-酚作為研究對象,探討其受光觸媒光催化之效果。UV-Vis顯示光觸媒複合材料能夠有效降解酚污染物,HPLC提供了酚降解後之中間產物變化情形,TOC證明光觸媒複合材料具有礦化污染物的功效。經由HPLC分析圖譜顯示游離輻射與UV光光催化所產生之副產物非常類似,推測作用機制相同:游離輻射激發BaF2,使其能階改變並釋出可供TiO2進行反應之光子,進行光催化反應。輻射致效型光觸媒複合材料提供光催化反應一個新的選擇方式,未來可應用於放射性廢料的處理問題。


    目錄 第一章 前 言 1 1.1 研究動機 1 1.2 研究目的 3 第二章 文獻回顧 5 2.1 光催化介紹 5 2.2 奈米級TIO2之性質 9 2.2.1 TiO2之構造 9 2.2.2 奈米粒子特性 12 2.3 TIO2反應原理 16 2.4 TIO2的應用及其限制 18 2.5 基材特性介紹 20 2.6 閃爍劑介紹 21 2.7 酚(C6H5OH) 24 2.8 以光催化降解酚 26 第三章 實驗內容與方法 28 3.1實驗儀器與藥品 28 3.2實驗步驟 30 3.2.1 TiO2的製備 30 3.2.2 TiO2/BaF2的合成 30 3.3樣品物化特性分析 33 3.3.1 SEM/EDX 33 3.3.2 ICP-AES 35 3.3.3 BET 37 3.3.4 XPS 38 3.3.5 UV-Vis分析 40 3.3.6 HPLC分析 41 3.4光催化測試 42 3.4.1 UV光催化 42 3.4.2 游離輻射催化 43 第四章 結果與討論 46 4.1 光觸媒性質鑑定分析 47 4.1.1 光觸媒表面型態 47 4.1.2 光觸媒比表面積 52 4.1.3 光觸媒之化學結構 53 4.1.4 光觸媒元素成份分析 56 4.2光觸媒UV光光催化實驗 57 4.2.1吸附實驗 57 4.2.2溶氧實驗 58 4.2.3 酚溶液UV光催化之降解效果 59 4.3 CO-60射源照射實驗 64 4.4 反應速率及反應機制推導 71 第五章 結論與建議 74 參考文獻 76

    參考文獻

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