輻射敏感型光觸媒複合材料的研製與性能探討

張雅婷

指導教授 ： 王竹方

國立清華大學/原子科學院/原子科學系/碩士(2006年)

摘要

本研究目的在製備創新的輻射敏感型光觸媒複合材料，以化學合成方式將二氧化鈦（TiO2）燒結於獨居石，解決傳統光觸媒光源穿透性不佳的缺點，本實驗利用獨居石本身提供的能量在無光條件下激發光觸媒以分解有機物。為了瞭解獨居石所引發的機制，本研究嘗試將鹼土金屬（Sr、Ba）與稀土金屬（Ce）沉積於TiO2表面，利用紫外光及Co-60輻射作為激發光源探討其催化機制。本實驗使用ICP-AES、BET、SEM/EDX、TEM、XANES與XRD等儀器鑑定光觸媒之基本特性，並以酚及亞甲基藍水溶液進行催化降解實驗。實驗結果顯示，TiO2粒徑大約為10~20 nm，金屬粒徑為1~5 nm。TiO2/獨居石複合材料在無光條件分解酚水溶液的實驗中，以酸性條件降解速率較快，且降解速率隨濃度降低而增加。金屬/TiO2/陶瓷粉複合材料在紫外光催化降解亞甲基藍實驗中，經Sr、Ba改質與未經改質的光觸媒分解效果並無顯著差異，但Ce改質的效果則變差。在無光條件下，以Co-60輻射作為激發光源，Ce改質的效果優於Sr，Ba最差。本實驗證實自行合成的Ce/TiO2觸媒為輻射敏感型光觸媒複合材料，對γ射線敏感，經由高能輻射激發TiO2後，可達到催化有機物的效果。本研究期許未來能將此光觸媒複合材料應用於放射性廢料的處理問題。

關鍵字

金屬改質 ； 二氧化鈦 ； 亞甲基藍 ； Co-60

參考文獻

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