以光纖反應器進行二氧化碳光催化還原

Photo Reductoin of CO2 by Optical-fiber Reactor

林宏明(Hung-Ming Lin)

指導教授 ： 吳紀聖

國立臺灣大學/工學院/化學工程學研究所/碩士(2004年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2004.01132

摘要

本研究於流動式穩定狀態氣相系統中以100W高壓汞燈、波長365nm、光反應器溫度348K下進行CO2光催化還原反應。利用改良式熱水解法製備Cu/TiO2覆膜液，藉由浸漬覆膜法於光纖表面生成觸媒層。由SEM觀測得知，光纖表面的觸媒層具有許多奈米級孔隙，觸媒顆粒略呈圓形，粒徑為17nm；經XRD繞射圖譜分析觸媒皆為anatase晶相，且紫外-可見光吸收波長在367nm處。另外XPS分析結果顯示Cu/TiO2觸媒表面之主要價態為Cu+，文獻指出Cu+對於甲醇的光催化還原反應扮演一重要角色。實驗發現，光強度增強時，觸媒活性也隨之增加。以氯化銅為銅前驅物，銅負載量為1.20%觸媒，於光強度16W/cm2、壓力1.3bar以及平均滯留時間5000秒的條件下，具有最佳的觸媒活性，甲醇產率為0.45μmole/g-cat．hr。此外，因二氧化碳與水汽之間的競爭吸附效應，使得兩者進料濃度有一最適的比
例關係存在。

關鍵字

二氧化鈦 ； 光觸媒 ； 甲醇 ； 光纖反應器

並列摘要

無資料

並列關鍵字

methan ； optical-fiber reactor ； TiO2 ； photocatalyst

參考文獻

47. Y. Kohno, H. Hayashi, S. Takenaka, T. Tanaka, T. Funabiki, S. Yoshida, Photo-enhanced reduction of carbon dioxide with hydrogen over Rh/TiO2. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 126 (1999) 117-123.

1. C. He, Y. Yu, X. Hu, A. Larbot, Influence of silver doping on the photocatalytic activity of titania films. Applied Surface Science, 200 (2002) 239-247.

2. K. Kato, A.Tsuzuki, Y. Torll, H. Taoda, T. Kato, Y. Butsugan, Morphology of thin anatase coatings prepared from alkoxide solutions containing organic polymer affecting the photocatalytic decomposition of aqueous acetic acid. Journal of Materials Science, 30 (1995) 837-841.

3. M. Kang, S. Y. Lee, C. H. Chung, S. M. Cho, G. Y. Han, B. W. Kim, K. J. Yoon, Characterization of a TiO2 photocatalyst synthesized by the solvothermal method and its catalytic performance for CHCl3 decomposition. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 144 (2001) 185-191.

4. Y. Ohko, A. Fujishima, Kinetic Analysis of the photocatalytic degradation of gas-phase 2-propanol under mass transport-limited conditions with a TiO2 film photocatalyst. Journal of Physical Chemistry B, 102 (1998) 1724-1729.