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    Title: 奈米光觸媒材料應用技術與開發總計畫及子計畫五(1/3)
    Authors: 衛祖賞
    盧陽明
    黃昭銘
    陳龍泉
    呂英治
    Date: 2005-10-31
    Issue Date: 2009-08-15 00:35:01 (UTC+8)
    Abstract: 在光催化、光電轉換及太陽能製氫的領域中,目前最普遍應用的材料為二氧化鈦,尤其是奈米結晶之二氧化鈦材料,主要是著眼於其具有優越之光催化及光電轉換效率,而且二氧化鈦上具有其他半導體光觸媒材料所欠缺之特性,例如耐化學及光化學浸蝕、低成本、無毒等。因此奈米結晶及奈米結構之二氧化鈦成為目前光觸媒領域最普遍應用及研究之主題。另一方面,二氧化鈦對於光化學反應的主要響應頻譜是屬於紫外光範圍,造成其對太陽光的光電轉化效率偏低,如何擴大二氧化鈦材料對於太陽光的響應波段,使之對可見光波段亦有光化學反應能力,是目前研發光觸媒的工作者最重要的研究課題。根據文獻,添加對可見光敏感之染料及藉由雜質摻雜以改變其化學組成是目前最被積極探討的研究方向。本子項計畫將藉由濺鍍沉積製程中氮離子的摻雜,以降低純相二氧化鈦的能隙,並使其光化學反應的波段降至可見光範圍。在第一年工作中,子計畫一提出一嶄新的一維奈米棒、管陣列製程,具低成本、簡易製程及可調性優點,研究中採用單一步驟、低溫液相沈積法可簡易製備一維二氧化鈦奈米管及奈米柱陣列於基板上。子計畫三已成功製備Ti0.95In0.05O2 光電極,由XRD、SEM 及光電流量測結果,發現以550℃煅燒3 小時之製程條件可得到結晶佳、均勻且附著良好有明顯光電流產生之光電極。子計畫四溶膠凝膠法製備TiO2 及TiO2/SnO2 奈米光電極,進行光電性質及光電催化acidorange 7(AO7)染料分解。製得的anatase 主要為(112)結晶面,rutile 為(110)結晶面。含有anatase及rutile 結晶材料的光電效率大於只單獨含anatase 或 rutile 者。500℃煅燒之材料粒徑約為30nm,但會有團聚現象。二氧化錫具有穩定二氧化鈦粒徑的效果,尤其在高的煅燒溫度,且二氧化錫會降低rutile 結晶出現的溫度。二氧化錫可提高二氧化鈦的光電效率,尤其是可見光的光電轉換。
    Appears in Collections:[電子工程系所] 研究計畫

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