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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳博群
研究生(外文):Bo-Chiun-chen
論文名稱:以溶膠凝膠(sol-gel)法合成TiO2材料並以電紡絲法製備奈米結構的光觸媒材料
論文名稱(外文):Electrospining nano-structure photo-catalyst of TiO2 synthesized by sol-gel method
指導教授:葉旻彥葉旻彥引用關係
口試委員:雷伯薰葉旻彥楊奇達
口試日期:2015-06-26
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄海洋科技大學
系所名稱:微電子工程研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2015
畢業學年度:103
語文別:中文
論文頁數:52
中文關鍵詞:溶膠凝膠法二氧化鈦光觸媒靜電紡絲
外文關鍵詞:Sol-gelTiO2Photo catalystSpinning
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本實驗使用溶膠凝膠法來進行製作二氧化鈦(TiO2)光觸媒材料粉末,使用異丙醇鈦 (Titanium isopropoxide)跟去離子水(DI Water)調和溶液,合成的溶液再以離心機分離雜質及TiO2粉末,使用烘箱在80℃下乾燥樣品粉末,利用高溫爐500、600、700、800、900℃進行燒結,並將異丙醇鈦在常溫下進行淅出得到的粉末做特性的比較,以不同儀器量測探討二氧化鈦粉末晶體結構,從XRD可以看到經由溶膠凝膠法合成製作的TiO2粉末會隨著燒結溫度的高低差別而改變峰值的強弱,燒結時溫度越高能得到較明顯的晶體結構,燒結溫度500、600℃條件下的樣品會發生由銳鈦礦結構(Anatase)轉為金紅石(Rutile)結構,表示經由高溫燒結會對於TiO2粉末的晶體結構會產生影響,異丙醇鈦在常溫下合成的TiO2在XRD中可以看到比起透過溶膠凝膠法合成的TiO2來說較無明顯的結晶結構。

將TiO2粉末加入聚乙烯醇(PVA)與去離子水調和溶液,合成完成溶液進行靜電紡絲製備奈米線薄膜,並進行降解以及SEM觀察樣品特性和奈米線結構,由這些實驗結果可以幫助我們探討和瞭解TiO2及製備奈米線薄膜的結構變化。

關鍵字:溶膠凝膠法,二氧化鈦,光觸媒,靜電紡絲

In this study, titanium dioxide (TiO2) photocatalyst powder was prepared by sol-gel method .Titaniumisopropoxide mixed with deionized water DI was used to precursor for titaniumisopropoxidesynthesization. After synthesization Tio2was centrifugallyseparated and DI water washing. The route of separation and washing was repeatedseveral time. The as synthesized powder was dried at 80℃ in an oven. The as dried TiO2powder was treated with post sinteredat 300~900℃ in air.
From XRD analysis , the crystallineof TiO2powder were better with sintering temperature .The structure of TiO2samples sintered at 500~600℃change from anatase into rutile phase. The crystalline of TiO2was more obvious by sol-gel method at 80℃as compared to that synthesized at room temperature .
The as prepared TiO2 powder was added to polyvinyl alcohol (PVA) and deionized water for Electrostatic spinning nanowire. The as electrostatic spinning TiO2nanowire were applied for degradation measurement. From the study, it helpus explore and understand the key functions of different phases ofTiO2applied for photocatalystic degradation and the preparing process of nanowire films.

Keywords:Sol-gel ,TiO2, photocatalyst, electrospinning

目錄

中文摘要…………………………………………………………………I
英文摘要……………………………………………….………………II
誌謝……………………………………………………………………III
目錄…………………………………………………………………IV
表目錄………………………………………………………………VI
圖目錄………………………………………………………………VII
第一章緒論……………………………………………………………1
1.1 前言……………………………………………………………1
第二章文獻回顧與原理………………………………………………3
2.1二氧化鈦(TiO2)光觸媒材料特性…………………………3
2.2二氧化鈦之不同製備方式……………………………………8
2.2.1溶膠凝膠法 (Sol-gel)……………………………………8
2.2.2濺鍍法 (Sputtering)……………………………………8
2.2.3水熱法 (Hydrothermal)…………………………………9
2.2.3 化學沉積法(Chemical Vapor Deposition)……………........9
2.3 溶膠-凝膠法主要優點……………………………………10
2.4靜電紡絲…………………………………………………10
第三章實驗方法與步驟………………………………………………12
3.1實驗步驟……………………………………....……………………12
3.1.1清洗基板………………………………….…………………13
3.1.2以溶膠凝膠法(sol-gel)法備製二氧化鈦(TiO2)光觸媒材料粉末………………………………………………………………………………………………15
3.1.3利用靜電紡絲法備製奈米二氧化鈦(TiO2)光觸媒材料……………………………………………………………..…18
3.1.4使用甲基藍(Methylene blue)進行降解………….…………20
3.2量測儀器……………………………………………………………21
3.2.1 X-ray薄膜結構分析………………………………………22
3.2.2掃描式電子顯微鏡(SEM) ……………….….…….......……23
第四章 結果與討論……………………………………………………25
4.1燒結溫度對二氧化鈦光觸媒材料粉末的影響……………………25
4.1.1晶體結構分析……………………………………….………25
4.1.2靜電紡絲奈米線薄膜……………………………….………34
4.2TiO2晶體對降解效率的影響…………………………………36
第五章 結論……………………………………………………………42
參考文獻……………………………………………………..…………43


表目錄

表3-1 使用藥品一覽表 18
表3-2 使用儀器一覽表 21
表3-3 常見之晶格消光條 23
表3-4 一般常見的各種顯微數比較 24
表4-1 銳鈦礦型(Anatase)TiO2晶粒大小 As-prepare 到500oC 27
表4-2銳鈦礦型(Anatase)TiO2晶粒大小600oC到900oC 28
表4-3不同溫度條件靜電紡絲樣品奈米線寬度 36
表4-4 各不同燒結條件樣品降解百分比 38
表4-5 as-prepare和500oC降解率比較 40


圖目錄

圖1-1 二氧化鈦的應用 2
圖2-1 Rutitle及Anatase之晶格結構 4
圖2-2 光觸媒反應機制圖 7
圖2-3靜電紡絲示意圖 11
圖3-1 實驗步驟 12
圖3-2 基板清洗流程圖 14
圖3-3 TiO2溶液合成流程圖 16
圖3-4TiO2粉末合成流程圖 17
圖3-5靜電紡絲法流程圖 19
圖3-6降解流程圖 20
圖3-7布拉格方程式幾何示意圖 22
圖4-1 TiO2粉末不同燒結溫度之XRD 26
圖4-2 TiO2粉末在(a) 500(b) 600oC燒結後晶相轉變之XRD圖 29
圖4-3不同合成溫度合成TiO2樣品XRD比較圖 30
圖4-4 TiO2粉末不同燒結溫度之PL光譜 31
圖4-5 TiO2粉末不同燒結溫度之Raman光譜 33
圖4-6不同溫度條件靜電紡絲樣品之SEM圖 35
圖4-7 TiO2奈米線薄膜光降解效率 37
圖4-8 銳鈦礦結構的TiO2粉末在未燒結和500oC燒結後之XRD比較圖 41

[1] D.A Ward,E.I.Ko“Preparing Catalytic Materials by the Sol-Gel Method”, Ind. Eng. Chem .Res., Vol.34, No.2,pp.421-433, (1995)
[2]J. Doshi, D. H. Reneker, “Electrospinning process and applications ofelectrospun fibers,” J. Electrost., 35, 151 (1995)
[3] Hanaor, Dorian AH, and Charles C. Sorrell. "Review of the anatase to

rutile phase transformation." Journal of Materials science 46.4 (2011):

855-874

[4]Mazza, T., et al. "Raman spectroscopy characterization of TiO2 rutile

nanocrystals." Physical Review B 75.4 (2007): 045416

[5]Fridrikh, Sergey V., et al. "Controlling the fiber diameter during

electrospinning."Physical review letters 90.14 (2003): 144502.








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