期刊刊名：科學與工程技術期刊 　 卷期：19卷2期

篇名出版日期：2023年9月1日

作者：高肇郎,沈善鎰,梁詠蓁,Chao-Lang Kao, Shan-Yi Shen, Yung-Chen Liang

語言：Chinese

關鍵字：光觸媒,二氧化鈦,氧化石墨烯,染料廢水,photocatalyst, titanium dioxide, graphene, dye wastewater

被點閱次數：0次

閱讀時間：0sec

摘要：
二氧化鈦光觸媒因寬能隙特性，必須於紫外光下才具有光催化活性，且激發後產生的電子與電洞對易複合性質，導致在應用上受到限制。為了有效提升環境上的應用，本研究以氧化石墨烯（Graphene Oxide, GO）改質二氧化鈦光觸媒，於不同種類（GOA及GOB）及添加比例（1%~4%）下合成二氧化鈦/氧化氧化石墨烯光觸媒複合材料。經由場發射電子顯微鏡（Field Emission Scanning Electron Microscope, FE-SEM）和穿透式電子顯微鏡（Transmission Electron Microscope, TEM）觀察，本研究已成功合成二氧化鈦/氧化石墨烯複合材料；從X光繞射儀（X-ray diffraction , XRD）晶相分析，添加氧化石墨烯對於二氧化鈦晶相不會產生變化；於傅立葉轉換紅外光譜儀（Fourier-Transform Infrared, FTIR）分析，改質複合材料表面產生Ti-O-C與Ti-O-Ti之官能基，證明氧化石墨烯與二氧化鈦之間具有相對應之化學鍵結；紫外可見光光譜儀（Ultraviolet–Visible spectroscopy, UV-Vis）吸收光譜分析，添加氧化石墨烯可降低二氧化鈦之能隙，從3.08 eV降至2.42~2.83 eV之間。於光催化試驗中，於紫外光下降解亞甲基藍（MB）染料廢水得知，T4GOA光觸媒僅需30分鐘即可達到100%之降解，相較於未改質二氧化鈦光觸媒可有效提升約38%降解效率，反應速率常數從4.506×10-2 min⁻¹顯著提升至1.693×10-1 min⁻¹；另在可見光下降解染料廢水發現，以氧化石墨烯改質光觸媒複合材料降解效率皆高於未改質二氧化鈦光觸媒，同樣以T4GOA光觸媒具有較佳的光催化效果，證實本研究以氧化石墨烯改質二氧化鈦光觸媒材料提升染料降解效率之可行性。

　　　　　[全文下載]