以甲醯胺合成層狀鈦酸鹽之研究

Study of Layered Titanate Synthesized by Formamide

黃致遠

指導教授 ： 汪上曉

國立清華大學/工學院/化學工程學系/碩士(2013年)

摘要

自1970年代起，TiO2在光催化性質方面的研究開始興起。由於TiO2對環境無害，目前已廣泛運用於光降解、分解水及染料敏化太陽能電池等光伏應用。將TiO2或其前驅物在鹼性環境下反應則可得到一層狀結構的鈦酸鹽類。其結構為帶負電的TiO6層與帶正電之陽離子層組成。這種層狀鈦酸鹽在重金屬離子捕捉、有機汙染物吸附及光降解等方面皆有應用價值。目前已有的層狀鈦酸鹽的合成方法是將TiO2和鹼金屬或強鹼溶液反應，或是將含鈦之前驅物在鹼性溶液中反應得到。

在本論文中提出以和文獻中不同的方法合成層狀鈦酸鹽，使用溶液為甲醯胺，而合成得到之層狀鈦酸鹽是以NH4+作為夾層陽離子。經由X-ray繞射鑑定，可確認以這種方法合成的層狀鈦酸鹽是和JCPDS資料庫中已建檔之層狀鈦酸鹽H2Ti2O5不同，且由傅立葉紅外光譜儀(FT-IR)鑑定得知產物中的確有NH4+存在。最後由熱重分析(TGA)結果計算產物分子式為(NH4)2Ti7O15。產物比表面積由BET法計算為334 m2/g，在亞甲基藍(MB)吸附實驗中可達到213 mg/g之吸附量。

關鍵字

甲醯胺 ； 層狀鈦酸鹽 ； 亞甲基藍吸附

並列摘要

無資料

並列關鍵字

Formamide ； Layer Titanate ； Methylene Blue adsorbtion

參考文獻

12. Ma, R.Z., Bando, Y. & Sasaki, T. Directly rolling nanosheets into nanotubes. Journal of Physical Chemistry B 108, 2115-2119 (2004).

1. Choi, W. Pure and modified TiO2 photocatalysts and their environmental applications. Catalysis Surveys from Asia 10, 16-28 (2006).

2. Carp, O., Huisman, C.L. & Reller, A. Photoinduced reactivity of titanium dioxide. Progress in Solid State Chemistry 32, 33-177 (2004).

3. Sivula, K., Le Formal, F. & Graetzel, M. WO3-Fe2O3 Photoanodes for Water Splitting: A Host Scaffold, Guest Absorber Approach. Chemistry of Materials 21, 2862-2867 (2009).

5. Bahnemann, D.W., Kormann, C. & Hoffmann, M.R. PREPARATION AND CHARACTERIZATION OF QUANTUM SIZE ZINC-OXIDE - A DETAILED SPECTROSCOPIC STUDY. Journal of Physical Chemistry 91, 3789-3798 (1987).