NSC95-EPA-Z-007-001
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四 、 研 究 方 法 本 研 究 以 光 觸 媒 的 製 備 為 起 點 , 合 成 含 有 TiO 2 奈 米 級 微 粒 於 基 材 上 , 利 用 光 合 法 於 光 觸 媒 表 面 進 行 金 屬 改 質 , 使 用 SEM/EDX、BET、ICP、XRD… 等 分 析 儀 器 對 改 質 前 後 之 光 觸 媒 複 合 材 料 進 行 物 化 特 性 分 析 , 以 亞 甲 基 藍 降 解 實 驗 鑑 定 光 催 化 性 能 。 於 架 設 好 之 反 應 器 進 行 二 氧 化 碳 光 催 化 還 原 實 驗 , 以 去 離 子 水 為 溶 劑 , 加 入 含 氮 源 之 反 應 起 始 物 ( 硝 酸 鈉 ), 異 丙 醇 為 犧 牲 劑 , 自 行 製 備 且 鑑 定 後 之 複 合 材 料 作 為 光 觸 媒 , 通 氮 氣 30 分 鐘 趕 走 水 中 溶 氧 , 再 通 入 二 氧 化 碳 30 分 鐘 , 確 定 反 應 器 為 密 閉 系 統 後 , 以 UV 或 游 離 輻 射 作 為 激 發 能 源 , 反 應 生 成 尿 素 , 使 用 HPLC 和 比 色 法 來 分 析 尿 素 , 並 分 定 量 氨 氮 成 份 , 探 討 反 應 物 、 犧 牲 劑 … 等 操 作 變 因 , 藉 由 產 物 種 類 分 佈 與 濃 度 結 果 來 評 估 催 化 反 應 的 效 能 , 最 後 由 尿 素 生 成 的 量 子 效 率 與 熱 力 動 力 參 數 , 建 立 本 研 究 的 最 適 實 驗 條 件 。 本 計 畫 之 研 究 架 構 流 程 如 下 圖 1 所 示 。 8
U 研 究 目 標 • 光 觸 媒 固 定 材 料 之 開 發 、 應 用 與 特 性 分 析 • 光 觸 媒 節 能 材 料 之 開 發 、 應 用 與 特 性 分 析 • 影 響 CO 2 還 原 與 尿 素 生 成 反 應 之 因 素 探 討 • 建 立 CO 2 還 原 與 尿 素 生 成 反 應 之 最 適 實 驗 條 件 • 評 估 與 其 他 處 理 技 術 整 合 及 產 業 應 用 的 可 行 性 蒐 集 彙 整 國 內 外 文 獻 資 料 • 光 觸 媒 催 化 CO 2 的 原 理 與 機 制 • 影 響 CO 2 還 原 與 尿 素 生 成 的 因 素 • 基 材 閃 爍 體 於 光 觸 媒 製 備 上 的 應 用 與 子 計 畫 一 整 合 • 選 擇 本 土 礦 物 作 為 基 材 與 閃 爍 體 • 結 合 吸 附 劑 與 新 型 光 觸 媒 催 化 劑 製 備 • TiO 2 • 基 材 • 閃 爍 體 光 觸 媒 物 化 特 性 分 析 • 表 面 型 態 • 元 素 組 成 分 析 • 化 學 結 構 與 鍵 結 組 態 • 比 表 面 積 • 粒 徑 大 小 • 光 催 化 效 能 鑑 定 光 觸 媒 還 原 CO 2 反 應 • 操 作 變 因 : 溫 度 、 壓 力 、pH 值 、 激 發 光 源 、 犧 牲 劑 、 氮 源 反 應 物 • 分 析 : 反 應 物 與 產 物 隨 時 間 的 變 化 關 係 與 子 計 畫 二 整 合 • 以 含 CO 2 的 醇 胺 吸 收 液 作 為 反 應 起 始 物 應 用 性 評 估 • 與 子 計 畫 三 整 合 : 光 觸 媒 與 薄 膜 材 料 結 合 • 與 其 他 處 理 技 術 整 合 程 序 • 產 業 實 務 應 用 評 估 觸 媒 處 理 效 能 評 析 • 產 物 種 類 與 濃 度 分 佈 • 量 子 效 率 (Quantum efficiency) 與 熱 力 動 力 參 數 之 計 算 • 反 應 速 率 與 途 徑 的 分 析 預 期 效 益 • 開 發 奈 米 級 TiO 2 光 觸 媒 固 定 化 技 術 與 材 料 • 開 發 捕 捉 游 離 輻 射 的 創 新 光 觸 媒 材 料 , 以 達 節 省 能 源 的 目 標 • 探 討 影 響 反 應 因 素 , 了 解 其 對 CO 2 還 原 效 能 與 生 成 尿 素 之 量 子 效 率 的 影 響 趨 勢 • 瞭 解 反 應 熱 力 動 力 參 數 , 推 測 可 能 反 應 途 徑 與 機 制 , 建 立 本 系 統 的 最 適 實 驗 條 件 • 評 估 與 其 他 處 理 技 術 整 合 及 產 業 應 用 的 可 行 性 , 以 強 化 本 研 究 的 應 用 價 值 圖 1 子 計 畫 四 之 研 究 流 程 圖 9
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四 、 研 究 方 法<br />
本 研 究 以 光 觸 媒 的 製 備 為 起 點 , 合 成 含 有 TiO 2 奈 米 級 微 粒 於 基 材 上 , 利 用 光 合 法 於<br />
光 觸 媒 表 面 進 行 金 屬 改 質 , 使 用 SEM/EDX、BET、ICP、XRD… 等 分 析 儀 器 對 改 質 前<br />
後 之 光 觸 媒 複 合 材 料 進 行 物 化 特 性 分 析 , 以 亞 甲 基 藍 降 解 實 驗 鑑 定 光 催 化 性 能 。<br />
於 架 設 好 之 反 應 器 進 行 二 氧 化 碳 光 催 化 還 原 實 驗 , 以 去 離 子 水 為 溶 劑 , 加 入 含 氮 源<br />
之 反 應 起 始 物 ( 硝 酸 鈉 ), 異 丙 醇 為 犧 牲 劑 , 自 行 製 備 且 鑑 定 後 之 複 合 材 料 作 為 光 觸 媒 ,<br />
通 氮 氣 30 分 鐘 趕 走 水 中 溶 氧 , 再 通 入 二 氧 化 碳 30 分 鐘 , 確 定 反 應 器 為 密 閉 系 統 後 , 以<br />
UV 或 游 離 輻 射 作 為 激 發 能 源 , 反 應 生 成 尿 素 , 使 用 HPLC 和 比 色 法 來 分 析 尿 素 , 並 分<br />
定 量 氨 氮 成 份 , 探 討 反 應 物 、 犧 牲 劑 … 等 操 作 變 因 , 藉 由 產 物 種 類 分 佈 與 濃 度 結 果 來 評<br />
估 催 化 反 應 的 效 能 , 最 後 由 尿 素 生 成 的 量 子 效 率 與 熱 力 動 力 參 數 , 建 立 本 研 究 的 最 適 實<br />
驗 條 件 。<br />
本 計 畫 之 研 究 架 構 流 程 如 下 圖 1 所 示 。<br />
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