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水熱合成二氧化鋯/碳氣凝膠中孔洞奈米複合材料於有機染料移除之應用

為了解決3M極黑MB75的問題，作者梁芳菱 這樣論述：

本研究使用水熱法180℃反應溫度，以氧氯化鋯及HMTA為反應物製備出二氧化鋯奈米顆粒，並以FE-SEM、XRD、TEM及BET等儀器，分析材料之特性。由於二氧化鋯奈米顆粒有嚴重聚集現象，使顆粒比表面積降低，而降低其對有機染料Rh B之吸附能力。為了克服此現象，於水熱過程中加入苯酚(phenol)，使苯酚與HMTA水解生成甲醛進行高分子聚合反應，形成二氧化鋯/酚醛樹脂複合結構，並於氮氣環境下進行高溫鍛燒，將酚醛樹脂碳化形成碳氣凝膠，最後生成二氧化鋯/碳氣凝膠奈米複合材料，成功提升材料之比表面積且對有機染料之吸附效能高達98%以上。另外，於水熱合成二氧化鋯反應中添加酚能改變二氧化鋯晶體的結構，使

單斜晶相之二氧化鋯轉變成較對稱之正方晶相結構，二氧化鋯晶相的改變對吸附有機染料Rh B之應用有相當大的幫助。最後，二氧化鋯本身也具有光觸媒特性，故將二氧化鋯/碳氣凝膠奈米複合材料進行光觸媒實驗，結果發現二氧化鋯不同晶相結構對光觸媒效果也不相同，以此結合材料同時吸附及光降解有機染料Rh B之反應，達到高效能移除染料Rh B之目標。

鈀/鉑合金奈米觸媒之催化氧氣還原反應特性探討:碳材載體影響

為了解決3M極黑MB75的問題，作者黃俊翰 這樣論述：

以具缺陷石墨烯奈米片(GNS)、單層奈米碳管(SWCNT)和奈米石墨纖維(GNF)作為鈀-鉑合金觸媒之載體，用以探討使用不同碳材作為觸媒基材對電催化氧氣還原反應之影響。在本研究中，以Pd3Pt1做為觸媒並以上述三種奈米碳材為載體，成功製備出以石墨烯奈米片(GNS)為載體之Pd3Pt1奈米複合觸媒(Pd3Pt1/GNS)、 以單層奈米碳管為載體之Pd3Pt1奈米複合觸媒(Pd3Pt1/SWCNT)、以奈米石墨纖維為載體之Pd3Pt1奈米複合觸媒(Pd3Pt1/GNF)，使用穿透性電子顯微鏡鑑定其合金形貌，觀察到其粒徑大小分別為4.0nm、3.0nm、3.7nm，發現基材對合成之Pd3Pt1奈米

粒子粒徑並無明顯影響，且以選區電子繞射與X-ray繞射儀觀察其結晶形態，並使用拉曼光譜鑑定純碳材和合成觸媒之碳材結表面結構。觸媒利用旋轉環-盤電極(Ring-disk rotating electrode;RRDE)在酸性電解質(0.5M H2SO4)環境中，進行純碳材與觸媒電化學特性分析。從純碳材循環伏安法曲線圖，可見氧化石墨烯經迴流程序，已經還原成具缺陷的石墨烯奈米片，並於0.65V(vs. SCE)下比較觸媒鈀-鉑/石墨烯奈米片(Pd3Pt1/GNS)、鈀-鉑/單層碳管(Pd3Pt1/SWCNT)、鈀-鉑/石墨纖維(Pd3Pt1/GNF)與商業鉑/碳黑(Pt/C)觸媒作為氧氣還原反應活性

，其質傳修正質量活性電流密度分別為6.23×10-3 mAμg-1Pt、4.33×10-3 mAμg-1Pt、2.19×10-3 mAμg-1Pt、1.71×10-3mAμg-1Pt，Pd3Pt1/GNS具有較高質量活性。