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光觸媒(TiO2)對還原重金屬離子之研究
  • 科展類別 : 臺灣國際科展
  • 屆  次 : 2007年
  • 科  別 : 化學科
  • 得獎情形 :
  • 學校名稱 : 國立彰化高級中學
  • 指導老師 : 劉曉倩
  • 作  者 : 吳尹傑、林恩楷
  • 關 鍵 字 : 光觸媒,還原,重金屬離子
  • 備  註 :
摘要或動機

光催化氧化反應以半導體金屬氧化物為催化劑,進行有機性空氣污染物之快速分解反應。其原理係將半導體材質(如:二氧化鈦,TiO2),在適合之光能量照射下,將半導體激發成為具有氧化/還原能力之催化劑,可加速氧化還原反應之進行,迅速分解有機污染物。 研究動機在於利用TiO2在紫外光的照射下,將H2O 分解產生自由基,使其和水中的重金屬離子進行氧化還原反應,期待可以還原水中的重金屬藉以降低水中重金屬離子濃度,同時藉由使用界面活性劑對奈米微粒具保護作用,可回收重金屬奈米微粒。 由實驗結果得知在紫外光照射下,TiO2 使用量0.5 克,AgNO3(aq) 0.01M,照光24 小時其電導度值上升最多且在溶液表面觀察到銀白色銀金屬薄膜生成而所測得銀金屬析出量明顯增加。探討超音波振盪對TiO2還原力的影響得知,超音波震盪的時間越久,所上升的電導度值愈多。 探討常見的界面活性劑(陽離子型及陰離子型)對TiO2還原力的影響:從數據中可觀察到,加入陰離子界面劑時,電導度值明顯上升;而加入陽離子界面活性劑後,電導度值迅速下降,照光後電導度值也不理想。 探討日光及不同頻率的紫外光照射光源對TiO2還原力的影響:發現紫外光的波長愈短,銀金屬析出的量愈多。 探討除氧處理之溶液對TiO2 還原力的影響得知,除氧處理後所配製的AgNO3(aq)0.01M, 經照光24 小時後電導度值明顯上升,且在溶液表面觀察到大片銀白色銀金屬薄膜生成而所測得銀的析出量也大幅增加。 ;In the experiment, we used the properties of T i O 2 that can catalyzed by UV rays and breaking the molecules of water and produce free radicals, which free radicals can redox metallic oxide as accelerator to analyze organic pollutant briskly. We use different shinning time and to find the best effect of the redox reaction . So we want to use this attribute to begin the redox reaction with the metal ion (for example: Ag) in water, expecting to reduce them. And then we can use this method to recycle the metal and to reduce the pollution in rivers. Throughout shining UV rays in 24 hours, we can find out the best effect of TiO2 reducing the metal ion solution. We can also find that we use ultrasonic first; the more redox it will have. In this research ,we can observed that if we put more anion surface-active agent, the more redox it will have. We find the effect of UV rays is better than visible light. The most important is that we deoxidize the metal ion solution, we can get the best effect of the redox reaction . In our research,we can't get the satisfing result of the copper sulphate (CuSO4) by TiO2 accelerating the redox reaction under UV rays.



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