臺灣博碩士論文加值系統

本實驗根據DSA（尺寸安定性電極）之構想，藉由使用熱分解法改變熱分解溫度製備不同塗鍍量之氧化釕電極，並將所得氧化釕電極在酸性系統以及鹼性系統中做電化學測試，藉此尋求製作濃氧器陽極材料之適當參數。
使用循環伏安測試得知當氧化釕電極塗鍍量增加時會造成表面活性位置變多使得循環伏安電荷增加，而增加熱處理溫度使得氧化釕結構狀態趨於緻密使得內部活性位置反應使得循環伏安電荷降低，尤其是在450℃與550℃之間的變化最大。
在本實驗中需考慮測試過程的穩定性故使用熱分解溫度450℃製備之氧化釕電極在鹼性系統（1M KOH）中測試，可以獲得穩定以及較佳之實驗數據。

The study of oxygen generating process by using ruthenium oxide materials is a potential anode to be used in a oxygen concentrator devices. The fabrication of dimensional stable anode（DSA）is a thermal decomposition process by using hydrate ruthenium compounds on titanium supported electrode. The characterization of electrodes are observed by surface topographic tools and cyclic voltammetry and the performance of electrodes are measured by current-voltage curves. The active sizes in ruthenium oxide in generating oxygen are thermal treatment dependence and temperature of 450℃ to 550℃ thermal treatments demonstrate good electrode performance in oxygen producing. The stability and life-test of electrodes by using this processes are not established.

中文摘要 I
英文摘要 II
目 錄 III
圖 目 錄 VI
表 目 錄 VIII
第一章 緒論 1
1-1研究動機 1
1-2研究目的 5
第二章 基礎理論 8
2-1 氧氣生成反應 8
2-1-1 氧氣生成反應的路徑 9
2-2 金屬氧化物電極 11
2-2-1 金屬氧化物電極的種類與用途 11
2-2-2 金屬氧化物電極的製備方法 13
2-3 氧氣生成電極 15
2-3-1 尺寸安定性電極 15
2-4電化學量測原理與現象 18
2-3-1 循環伏安法 19
2-3-2 電極動力學Bulter-Volmer方程式 24
2-3-3 塔弗曲線 27
第三章 實驗步驟與方法 29
3-1 實驗藥品與材料 29
3-2 實驗儀器與設備 29
3-3 實驗方法 30
3-4 實驗步驟 31
3-4-1 氧化釕觸媒製備程序 31
3-4-2 工作電極製作程序 32
3-5 電極表面與結構分析 33
3-5-1 SEM（scanning electron microscopy）電極表面分析 33
3-5-2 XRD（X-ray diffraction）電極結構分析 34
3-6 電化學性質測試 36
3-6-1 循環伏安法 36
3-6-2 極化曲線測定 38
第四章 結果與討論 40
4-1 SEM及EDS之電極表面分析 40
4-2 XRD（X-ray diffraction）電極結構分析 47
4-3 電化學性質測試-循環伏安法 48
4-3-1 不同熱分解溫度之工作電極在酸性系統對CV圖的影響 48
4-3-2 不同熱分解溫度之工作電極在鹼性系統對CV圖的影響 50
4-3-3 不同負載量在酸性系統對CV圖的影響 51
4-3-4 不同負載量在鹼性系統對CV圖的影響 54
4-4 測定工作電極之極化曲線 56
4-4-1 不同熱分解溫度製備之電極在酸性系統對極化曲線之影響 57
4-4-2 不同熱分解溫度製備之電極在鹼性系統對極化曲線之影響 60
4-4-3 不同負載量在酸性系統對極化曲線之影響 63
4-4-4 不同負載量在鹼性系統對極化曲線之影響 69
4-5 塔弗曲線（Tafel line） 75
4-5-1 不同熱分解溫度之電極在酸性系統對塔弗曲線之影響 75
4-5-2 不同熱分解溫度之電極在鹼性系統對塔弗曲線之影響 77
4-5-3 不同負載量在酸性系統對塔弗曲線之影響 79
4-5-4 不同負載量在鹼性系統對塔弗曲線之影響 82
第五章 總 結 86
參 考 文 獻 88

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