跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(18.97.14.82) 您好!臺灣時間:2024/12/10 18:53
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

: 
twitterline
研究生:邱柏菖
研究生(外文):bo-chang chiu
論文名稱:利用水熱法製備不同酸類合成 二氧化鈦之研究
論文名稱(外文):Preparation of TiO2 under various acid by hydrothermal method
指導教授:張文固
指導教授(外文):Wen-Ku Chang
學位類別:碩士
校院名稱:國立東華大學
系所名稱:材料科學與工程學系
學門:工程學門
學類:材料工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2013
畢業學年度:101
論文頁數:95
中文關鍵詞:二氧化鈦水熱法鈦酸四丁脂鹽酸硫酸硝酸
外文關鍵詞:Titanium dioxideHydrothermalTetrabutyl tianateHydrochloric acidSulfuric acidNitric acid
相關次數:
  • 被引用被引用:0
  • 點閱點閱:391
  • 評分評分:
  • 下載下載:67
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
本研究利用水熱法來製備二氧化鈦,透過 X光繞射光譜儀分析各結晶相的組成,與場發射式電子顯微鏡觀察材料表面形貌,並進行探討。
實驗參數是由本實驗室郭懷仁學長所研究之結果,延續其結果並加以改進結晶相與形貌的成長。本研究之參數主要以不同種類的酸類有:硫酸、硝酸與鹽酸,分別去探討在調控在這些酸類在不同濃度下、反應時間、反應溫度與TiO2的前驅物TBOT濃度。其實驗結果可以發現在不同酸類的影響下,TiO2的粉末顆粒會隨著酸類的濃度提高而使顆粒寸尺變大。其二在不同的TBOT濃度下,TiO2的粉末顆粒會隨著TBOT濃度的升高使顆粒從微米級尺寸會縮小至奈米級尺寸。在這些TiO2的粉末顆粒發生變化時,也產生相變化。在鹽酸和硝酸的製備下,每種相變化的過程不盡相同。
在實驗最後利用這些用不同製程下所產生的二氧化鈦粉末在亞甲基藍脫色反應測試中,以波長為180~280 nm紫外光照射進行光降解反應。本實驗最佳條件,以硫酸製備二氧化鈦產生具備有銳鈦礦相之顆粒為最佳參數。

This study was prepared Titanium dioxide by hydrothermal method, Analysis of the crystalline phase composition of TiO2 by X-ray diffractometer, and observe the surface morphology by scanning electron microscopy.
Experimental parameters is based on Cuo’s experimental results. Cuo is senior in our laboratory. According to his results, he successful prepare Titanium dioxide particle and the mixed phase of rutile. So, we hope improve his experimental parameters.
First, we choose difference acid type. For example: Hydrochloric acid, Nitric acid, Sulfuric acid. The difference acid type will affect the Titanium dioxide of phase and particle size. Second, we change the Titanium dioxide precursor content on difference acid solution. The results, difference precursor content will affect Titanium dioxide of phase and particle size. We also investigate the phase transform process on Hydrochloric acid solution and Nitric acid solution.
Finally, we selected Titanium dioxide powder from difference acid type solution to methylene blue test. The results, Preparation of sulfuric acid with Titanium dioxide anatase phase generates the particle is the best parameters.

摘要 i
Abstract iii
目錄 iv
圖目錄 ix
表目錄 xiv
第一章 緒論 1
1-1 前言 1
1-2 研究動機與目的 2
第二章 理論基礎 5
2-1光觸媒 5
2-1-1光觸媒歴史與發展 5
2-1-2光觸媒材料 7
2-1-3光催化反應特性與影響因素 9
2-1-4二氧化鈦光觸媒機制 11
2-1-5氧化鈦製備方法 12
2-1-6二氧化鈦的晶體結構與基本性質 14
2-2文獻回顧 21
2-2-1水熱法製備二氧化鈦之影響反應參數 21
2-2-2 利用TBOT製備二氧化鈦[57] 23
2-2-3 酸類對TiO2的影響[58] 27
2-2-4 利用鈦酸鹽類製備二氧化鈦[59] 31
2-2-5 利用鹽酸製備二氧化鈦[60] 31
第三章 實驗方法與儀器 35
3-1 實驗藥品 35
3-2 實驗流程 35
3-2-1 試片製作 35
3-2-2 溶液配製 (一) 36
3-2-3 溶液配製 (二) 36
3-2-4 溶液配製 (三) 38
3-2-5 實驗流程圖 39
3-2-6 亞甲基藍量測 40
3-3 實驗設備 40
3-3-1 壓力釜 40
3-3-2 精密烘箱 41
3-3-3 超音波震盪機 41
3-4 分析儀器 41
3-4-1場發掃描式電子顯微鏡(FE-SEM) 41
3-4-2光能量散佈光譜分析(EDS) 42
3-4-3 X-Ray 繞射分析(XRD) 42
3-4-4 紫外光-可見光光譜儀 45
第四章 實驗結果與討論 47
4-1溫度對二氧化鈦之影響 47
4-2不同的酸類對二氧化鈦之影響 52
4-2-1 鹽酸濃度 52
4-2-2硝酸濃度 56
4-2-3硫酸濃度 61
4-3二氧化鈦前驅物TBOT濃度對不同酸類的影響 65
4-3-1 TBOT濃度在5毫升鹽酸二氧化鈦之影響 65
4-3-2 TBOT濃度在4毫升硝酸二氧化鈦之影響 70
4-4-3 TBOT濃度在5毫升硫酸二氧化鈦之影響 75
4-4二氧化鈦在硝酸與鹽酸製備中相變化過程 78
4.5亞甲基藍降解 82
4.5-1鹽酸製備二氧化鈦 83
4.5-2硝酸製備二氧化鈦 84
4-5-3硫酸製備二氧化鈦 85
4.5-4不同酸類製備二氧化鈦的比較 86
第五章 結論 89
參考文獻 91

1.馬遠榮著,奈米科技商周出版,農學總經銷, p.21, 2002
2.蔡信行,孫光中,奈米科技導論:基本原理及應;新文京出版, p.10,
2009
3.丁志明,奈米科技:基礎應用與實作;高立出版,2005, p.15
4. Shing Huang, Pin Ju Chueh, Yun-Wei Lin, Tung-Sheng Shih, Show-Mei Chuang, "Disturbed mitotic progression and genome segregation are involved in cell transformation mediated by nano-TiO2 long-term exposure." Toxicology and Applied Pharmacology,241, p.182-194, 2009
5. 林有銘,"無所不在的環境清潔工-奈米光觸媒,"科學發展,vol. 408,p.24,2006.
6. S. N. Frank, A. J. J. Bard, Hetergenous photocatalytic oxidation of cyanid and sulfite in aqueous solution at semiconduct powders, Phys. Chem., 81 1484-1486. 1977
7. S. N. Frank, A. J. J. Bard, ―Photochemistry of colloidal semiconducting iron oxide polymorphs, Phys. Chem., 91 5076-5083, 1987
8. A. Fujishima, K. Honda, ―Electrochemical photolysis of water a semiconductor electrode, Nature, 238 37-38. 1972
9.Frank S N, Bard A J.J. Phys. Chem. 81:1484~1486, 1977
10. A. Fujishima, K. Honda, ―Electrochemical photolysis of water a semiconductor electrode, Nature, 238 37-38. 1972
11. M. Grätzel, -Photoelectrochemical cells, Nature, 414 (2001) 338-344.
12.高濂, 鄭珊, 張青紅.奈米光觸媒.p66, 2004
13. Anpo M,Shima T,Kodama S,et al. J.Phys.Chem.,91:4305~4310, 1987
14.沈偉韌, 趙文寬, 賀飛. 化學進展. 10:349~361, 1998
15.董慶華, 感光材料與光化學. 11:76~81, 1993
16.Gao Y-M, Lee W, Trehan R. Mater Res.Bull.,26:1247~1254, 1991
17. Pruden A L, Ollis DF. Environ. Sci. Technol., 17:628~631, 1983
18.Harada H, Ueda T, Sakata T.J.Phys. Chem.,93:1542~1548, 1989
19.王曉萍.題目:[博士學位論文];中國科學上海矽酸鹽研究所
20..Blake D M,Webb J, Turchi C,et al .Sol.Ener.Mater.,24:584~593, 1991
21. A. Sclafani, L. Palmisano, M. J. Schiavello, ―Influence of the preparation methods of titanium dioxide on the photocatalytic degradation of phenol in aqueous dispersion, Phys. Chem., 94 829-832. 1990
22. W. J. Dawson, Cream. Bull., 67(10), 1673-1678, 1988
23. H. Cheng, J. Ma, Z. Zhao and L. Qi, Chem. Mater. Vol.7, 663, 1995
24. J. Muscat, N. M. Harrison and G. Thornton, Physical Review B, vol.59,2310-2326, 1999
25. Powder Diffraction File, Card No.21-1276, JCPDS-International Centre for Diffraction Data, Swarthmore, 1997
26.高濂, 陳錦元, 黃軍華. 無機材料學報, 10:423~427, 1955
27. Chen J Y, Cao L, Huang .J H J.Mater.Sci, 31 :3497~3500, 1996
28.黃軍華,高濂,陳錦元.無機材料學報, 11:51~57, 1996
29.宋則,高濂,李強.無機材料學報, 12:445~449, 1997
30. kumar k-N P, Keizer K, Burggraaf A, et al.Nature., 358:48~51, 1992
31. kumar k-N, kumar J, Keizer K. J . Am. Ceram., 77:1396~1400, 1994
32. Vorkapic D and Matsoukas T.J.Am. Ceram. Soc,81:2815~2820, 1998
33.張青紅,高濂,郭景坤.無機材料學報.,15:21~25, 2000
34. kumazawa H, Otsuki H, Sada E.J. Mater. Sci.Lett, 12:839~840, 1993
35 Look J-L and Zukoski C F.Am. Ceram. Soc,78:21~32, 1995
36.徐明霞,徐廷,劉寧. 矽酸鹽學報
37. Mayo M J.Inter. Mater. Rev.,41:85~115, 1996
38. Akhtar M.K, Vemury S,pratsins S.E.Nanostructured Marerial. 4:537~544, 1994
39. Akhtar M.K, Pratsinis S.E, Mastrangelo S V R. J .Am. Ceram. Soc,75:3408~3416, 1992
40. Sasamoto T,Enomoto S. Shimoda Z, et al. J.Ceram. Soc. Jpn.,101:230~232, 1993
41. Gotic M, Ivanda M, Sekulic A, et al Marer.Lett., 28:225~229, 1996
42. Tonejc M, Turkovic A, Gotic M, et al. Mater. Lett.,31:127~131, 1997
43. Yin S, Inoue Y, Uchida S,et al. J Mater.Res.,13:844~847, 1998
44. Arnal P, Corriu R J P,leclercq D, et al. J. Mater. Chem., 6:1925~1932, 1996
45. Ayers M R, Hunt A J.Mater. Lett., 34:290~293, 1998
46. Bacsa R R and Gratzel M.J.Am. Ceram. Soc.,79:2185~2188, 1996
47. Cheng H,Ma J, Zhao Z, et al. chem. Mater., 7:663~671, 1995
48.鄭燕清,施爾為,元如林.中國科學,11:3113~3120. 1999
49. Wang C-C and Ying J Y. Chem. Mater.,11:3113~3120, 1999
50. Nagase T,Edina T, Iwasaki T, et al.chem. Lett.:911~912, 1999
51.樊美公等著.光化學基原理與光子學材料科學.北京:科學出版社, 2001
52.Gratzel M. Heterogeneous Photochemical Electron Transfer.CRC Press, Baton Rouge, FL, 1998
53. B. K. Vainshtein, W. M. Fridkin, V. L. Indenbom. Structure of Crystals.Berlin: Macmillan India Ltd, 1994.
54. Buchanan Relva C and Park, Taeun. Materials Crystal Chemistry New York: Marcel Dekker, Inc., 1997.
55. H. Cheng, J. Ma, Z. Zhao and L. Qi, Chem. Mater. Vol.7, 663, 1995
56.高濂,鄭珊,張青紅.奈米光觸媒, p123, 2004
57. Jiaguo Yu. Applied Catalysis B: Environmental 69 171–180, 2007
58. Mohammad Reza Golobostanfard, Hossein Abdizadeh. Physica B 413 40-48, 2013
59. Yu.V. Kolen’ko. Applied Catalysis B: Environmental 54 51–58, 2004
60.郭懷仁,“以濕式化學法製備 TiO2 晶相、形貌與其成長性質之研究”.p37, 2012
61.張青紅,高濂,郭景坤.無機材料學報. 15;992~998, 2000
62. Zhang Q, Gao L and Guo Journal of the European Ceramic
63. Penn R L and Banfield J L.,281:969~971, 1998
64. Zang H and Banfield J F.Am. Mineral., 84:528~535. 1999
65. Zang H and Banfield J F.Mater. Chem., 8:2073~2076. 1998
66. Zang H and Banfield J F.Mater. Res., 15:437~448. 2000
67. Zang H and Banfield J F. NanoStructured., 10:185~194. 1998
68. Zang H,Penn, P L,Hamers, R J,et al.J Phys. Chem. B.,103:4656~4662, 1999
69. Gribb A and Banfileld J F. AM.Mineral.,82:717~728. 1997
70. Phase diagrams for Ceramists, The American Ceramic Society, inc., vol.76, 4150-4999, 1975

連結至畢業學校之論文網頁點我開啟連結
註: 此連結為研究生畢業學校所提供,不一定有電子全文可供下載,若連結有誤,請點選上方之〝勘誤回報〞功能,我們會盡快修正,謝謝!
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top