金屬改質奈米二氧化鈦觸媒之研究與應用

陳姿瑜

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

本研究以光催化合成法將Ag、Pt、Fe、Cu、Pb、Ce、Sr與Ba八種金屬固定於陶瓷基材上之奈米級二氧化鈦（TiO2）表面，利用金屬本身之特性及可以捕捉TiO2光生電子的能力，有效減少電子電洞再結合的機率，使經過金屬改質光觸媒比TiO2具有更佳的光催化效果，並探討氧化還原電位於光催化合成效果及光催化分解動力學之影響。本研究使用ICP-AES、BET、SEM/EDX、TEM、XANES與XRD等儀器鑑定光觸媒之基本特性，並將金屬改質光觸媒應用於分解亞甲基藍溶液以探討光催化分解性能。實驗結果顯示，SEM觀察到的TiO2粒徑大約為10~20 nm，進一步由TEM中觀察到的金屬粒徑為1~5 nm。金屬/TiO2/陶瓷粉光觸媒在UV光照射的條件下，貴重金屬改質觸媒的分解效能最佳，其次為過渡金屬與鹼土金屬，稀土元素則最差；在不同pH值的實驗條件下，鹼性條件有最好的分解效果。實驗證實以光催化合成法可以有效將金屬沉積於TiO2表面，製備出更有效之光觸媒材料。

關鍵字

金屬改質 ； 二氧化鈦 ； 光催化合成法 ； 亞甲基藍

參考文獻

45. Blount M.C. and J.L. Falconer, Applied Catalysis B: Environmental, 39, 39-50, 2002.

22. Cho Y.M., W.Y. Choi, C.H. Lee, T.H. Hyeon and H.I. Lee, Environmental Science and Technology, 35, 966-970, 2001.

52. Sano T., N. Negishi, D. Mas and K. Takeuchi, Journal of Catalysis, 194, 71-79, 2000.

50. Liu Z., B. Guo, L. Hong and H. Jiang, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 172, 81-88, 2005.

28. Ming Y., C.R. Chenthamarakshan and K. Rajeshwar, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 147, 199-204, 2002.