臺灣博碩士論文加值系統

本研究屬於奈米科技應用於建築工程之初步研究，因此研究重點偏重於目前已研發成功之光觸媒塗層之自淨功能進行檢驗項目之研擬，以作為日後在工程上大量應用時，有一個共同遵守之準則，以免良莠不齊，影響工程品質。其內容包括有檢驗項目之訂定，標準檢驗法及耐久性之要求。
有關實作部分則選擇建研所在台南歸仁之「環境控制組性能試驗群」之建築物進行玻璃惟幕牆及斜屋頂之實作。將光觸媒塗層直接塗佈在玻璃板及鋁板牆上，進行相關工法之記錄及研究，並於施工半年後進行現地檢驗以評估其效果。最後，由於這是一項很新的材料科技首次應用於建築工程，因此本研究案中須進行經濟性評估作業，探討使用光觸媒塗層使建築物自淨與傳統人工清洗法在經濟效益評估，以供後續相關研究之參考。

High rise buildings are more and more popular in the city and the clean task of the surface of the high rise buildings is also much more significant in the current time due to the effect on the environment. The conventional artificial cleaning method for the high rise buildings waste the resource of water and human resources. The self-cleaning ability of the nano coating on the surface of building has been proved. The great power of self-cleaning can induce the clean environment of the city automatically forever.
The task of the research includes setting up the standard for the construction method and quality control for the coating of nano materials on the surface of building, the assessment of the economic efficiency by using this construction method, coating on a real scale building to investigate their real properties.

摘 要 I
ABSTRACT II
誌 謝 III
目 錄 IV
圖表索引 VI
第一章 緒 論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 2
1.3 研究範圍 3
1.4 研究流程 3
第二章 文獻回顧 5
2.1 光催化觸媒原理 5
2.2 二氧化鈦光催化機制 8
2.3 光觸媒塗層之特性 10
2.4 中國國家標準之塗料檢驗法 12
2.5 日本光觸媒塗層市場採用之檢驗法 14
2.6 色差符號介紹 15
2.7 小結 16
第三章 光觸媒塗層自淨功能之檢驗方法及結果 17
3.1 檢驗項目之擬定 17
3.3 接觸角標準檢驗 19
3.3.1 檢驗目的 19
3.3.2 檢驗試片 19
3.3.3檢驗步驟及數據 20
3.3.4 檢驗結果及討論 21
3.4 色差標準檢驗 23
3.4.1 檢驗目的 23
3.4.2 檢驗試片 23
3.4.3 注意事項 24
3.4.4 檢驗步驟及數據 24
3.4.5 檢驗結果及討論 27
3.5 耐酸性標準檢驗 31
3.5.1檢驗目的 31
3.5.2 檢驗試片 31
3.5.3 注意事項 32
3.5.4 檢驗步驟及數據 32
3.5.5 檢驗結果及討論 35
3.6 耐鹼性標準檢驗 37
3.6.1 檢驗目的 37
3.6.2 檢驗試片 37
3.6.3 注意事項 38
3.6.4 檢驗步驟及數據 38
3.6.5 檢驗結果及討論 41
3.7 耐鹽水性標準檢驗 43
3.7.1 檢驗目的 43
3.7.2 檢驗試片 43
3.7.3 注意事項 44
3.7.4 檢驗步驟及數據 44
3.7.5 檢驗結果及討論 47
3.8 耐反覆升降溫標準檢驗 49
3.8.1 檢驗目的 49
3.8.2 檢驗試片 49
3.8.3 注意事項 50
3.8.4 檢驗步驟及數據 50
3.8.5檢驗結果及討論 53
3.9 光觸媒塗層自淨功能檢驗總結 55
第四章 光觸媒塗層現地噴塗工程與現地檢驗 57
4.2 光觸媒塗層現地噴塗施工方式 60
4.3 光觸媒塗層現地檢驗 68
4.4 光觸媒塗層現地檢驗結果與討論 74
4.5 現地噴塗光觸媒塗層之經濟性評估 79
4.6 小結 83
第五章 結論與建議 84
5.1 結論 84
5.2 建議 85
參考文獻 86
圖表索引
圖1- 1 研究流程圖 4
圖2- 1 二氧化鈦電子受激躍遷示意圖 7
圖2- 2 光觸媒之催化反應機制圖 7
圖2- 3 光觸媒之表面毒化清潔示意圖 7
圖2- 4 半導體之能量距分佈圖 9
圖2- 5 太陽光波長分佈圖 9
圖2- 6 二氧化鈦光觸媒功能 10
圖2- 7 色差空間三色軸 15
圖3- 1 光觸媒塗層自淨功能室內檢驗相關儀器及藥品 18
圖3- 2 接觸角取樣位置 19
圖3- 3 接觸角檢驗記錄圖 20
圖3- 4 接觸角歷時照片 22
圖3- 5 色差取樣位置 23
圖3- 6 A廠商色差歷時比較圖 26
圖3- 7 C廠商色差歷時比較圖 26
圖3- 8 D廠商色差歷時比較圖 26
圖3- 9 各廠商色差歷時比較圖 28
圖3- 10 A廠商色差歷時照片 30
圖3- 11 A廠商耐酸性檢驗之色差複測歷時比較圖 34
圖3- 12 C廠商耐酸性檢驗之色差複測歷時比較圖 34
圖3- 13 D廠商耐酸性檢驗之色差複測歷時比較圖 34
圖3- 14 A廠商耐酸性檢驗暨色差複測歷時照片 36
圖3- 15 A廠商耐鹼性檢驗之色差複測歷時比較圖 40
圖3- 16 C廠商耐鹼性檢驗之色差複測歷時比較圖 40
圖3- 17 D廠商耐鹼性檢驗之色差複測歷時比較圖 40
圖3- 18 A廠商耐鹼性檢驗暨色差複測歷時照片 42
圖3- 19 A廠商耐鹽水性檢驗之色差複測歷時比較圖 46
圖3- 20 C廠商耐鹽水性檢驗之色差複測歷時比較圖 46
圖3- 21 D廠商耐鹽水性檢驗之色差複測歷時比較圖 46
圖3- 22 A廠商耐鹽水性檢驗暨色差複測歷時照片 48
圖3- 23 A廠商耐反覆升降溫檢驗之色差複測歷時比較圖 52
圖3- 24 C廠商耐反覆升降溫檢驗之色差複測歷時比較圖 52
圖3- 25 D廠商耐反覆升降溫檢驗之色差複測歷時比較圖 52
圖3- 26 A廠商耐反覆升降溫檢驗暨色差複測歷時照片 54
圖3- 27 各廠商自淨功能檢驗色差恢復百分比總圖 55
圖4- 1 光觸媒塗層現地噴塗廠商位置分配圖 59
圖4- 2 光觸媒塗層現地噴塗之施工流程圖(廠商提供) 61
圖4- 3 光觸媒塗層現地噴塗示意圖(廠商提供) 62
圖4- 4 西側玻璃施工相關照片 63
圖4- 5 東側玻璃施工相關照片 64
圖4- 6 頂板玻璃施工相關照片 65
圖4- 7 西側鋁板牆施工相關照片 66
圖4- 8 北側鋁板柱施工相關照片 67
圖4- 9 西側玻璃現地檢驗之相關照片 70
圖4- 10 東側玻璃現地檢驗之相關照片 71
圖4- 11 西側鋁板牆現地檢驗之相關照片 72
圖4- 12 北側鋁板柱現地檢驗之相關照片 73
圖4- 13 西側鋁板牆與北側鋁板柱位置圖 75
圖4- 14 頂板玻璃現地檢驗之相關照片 76
圖4- 15 傳統大樓高空洗淨之現況 79
圖4- 16 不同利率清洗費用之現值價差圖 82
表2- 1 CNS中國國家標塗料之檢驗法相關整理 12
表2- 2 日本之光觸媒塗層檢驗方法相關整理 14
表2- 3 色差符號介紹表 15
表3- 1 光觸媒塗層自淨功能之檢驗項目 17
表3- 2 接觸角檢驗記錄表 20
表3- 3 各廠商試片未進行紅墨水噴塗前色差檢驗記錄表 24
表3- 4 A廠商色差檢驗記錄表 25
表3- 5 C廠商色差檢驗記錄表 25
表3- 6 D廠商色差檢驗記錄表 25
表3- 7 A廠商耐酸性檢驗之色差複測記錄表 33
表3- 8 C廠商耐酸性檢驗之色差複測記錄表 33
表3- 9 D廠商耐酸性檢驗之色差複測記錄表 33
表3- 10 A廠商耐鹼性檢驗之色差複測記錄表 39
表3- 11 C廠商耐鹼性檢驗之色差複測記錄表 39
表3- 12 D廠商耐鹼性檢驗之色差複測記錄表 39
表3- 13 A廠商耐鹽水性檢驗之色差複測記錄表 45
表3- 14 C廠商耐鹽水性檢驗之色差複測記錄表 45
表3- 15 D廠商耐鹽水性檢驗之色差複測記錄表 45
表3- 16 A廠商耐反覆升降溫檢驗之色差複測記錄表 51
表3- 17 C廠商耐反覆升降溫檢驗之色差複測記錄表 51
表3- 18 D廠商耐反覆升降溫檢驗之色差複測記錄表 51
表3- 19 各廠商自淨功能檢驗之色差恢復百分比總表 55
表4- 1 光觸媒塗層現地噴塗廠商施作類別及位置分配 58
表4- 2 傳統清洗及光觸媒塗層造膜相關費用表 79

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【9】 羅文明、陳太農，「合成樹指防止建築石材表面污染之研究-以檢驗方法探討之」，空間雜誌建築技術，增刊9號，第287∼314頁
【10】 黃文魁，「日本光觸媒產業之民間合作組織介紹」，化工資訊與情商，第6卷，民國九十二年十二月
【11】 洪世淇，「光觸媒的應用」，化工資訊，第16期，第64∼67頁，民國九十一年五月
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【20】 藤鳴昭、橋本和仁、度部俊也，「酸化傻働膺光觸媒的世界特輯」，工業材料，第48期，第17∼72頁，民國八十九年
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【25】 B.L. Bischoff and M.A. Anderson，”Peptization process in the sol-gel preparation of porous anatase (TiO2)”，Chem，7，1995
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