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製備氧化石墨烯載體化酸性觸媒以及應用在甘油與丙酮之縮酮反應之催化特性研究

為了解決ceo2價格的問題，作者陳佳樂 這樣論述：

碳基材料因其價格低廉極易取得且具穩定的機械結構因而受到了關注，其中石墨烯的氧化衍生物氧化石墨烯因具有二維表面構形和大比表面積，並且在表面富含大量含氧官能基，這些含氧官能基除了可成為表面修飾時的活性位置外，亦具有催化活性。因這些氧化石墨烯的物理化學特性，氧化石墨烯為目前催化劑製備時的主要載體之一。本研究以氧化石墨烯為固體觸媒載體來製備具有磁性的載體化酸性觸媒。研究中所使用的氧化石墨烯製備使用低價的碳粉為原料，經由Modified Hummer’s method將石墨氧化成為氧化石墨烯。而後，氧化石墨烯載體表面負載Sr與Fe陽離子成為觸媒的活化層後，再以硫酸根對觸媒表面進行修飾，使硫酸根離子與觸

媒表面的Sr陽離子鍵結形成強酸性活性位點。本研究所製備的氧化石墨烯載體化酸性固體觸媒主要用於催化丙酮和甘油之間的縮酮反應生成Solketal。在傳統工業化生產Solketal的程序中，縮酮反應主要使用均相酸性觸媒為催化劑，這類均相酸性催化劑對反應設備腐蝕性大，且會生成大量對環境有害的酸性廢液。利用本研究所合成之氧化石墨烯載體化固體酸性觸媒（Im-2M SO42-/0.0012-SrFe(1:2)/GO）催化縮酮反應的進行時，不僅對反應設備不具腐蝕性且對環境友好，用於催化縮酮反應時，在低的反應溫度下（30℃）經過60分鐘反應時間後即可達到極高的甘油轉化率（ 90.12 %），並且觸媒對Solke

tal的選擇性可以達到100 %，無副產物dioxane被生成。反應結束後，觸媒的優異磁特性可使使用過後的觸媒經由簡單的磁性分離方式自批次反應器中與產物進行分離，分離後的固體觸媒不需經由任何固體觸媒再生的程序可立即投入到下一個反應中。經過測試，觸媒在經過5次重複使用後仍舊保持極高的活性，在催化反應經過60分鐘後甘油在反應中的轉化率可以達到85 %。本研究所開發的具二維結構的氧化石墨烯載體化觸媒相較於近幾年文獻所發表諸如Fe-PKU-1、OTS-HY以及PSF/K-SiO2等用於催化甘油與丙酮縮酮反應的固體觸媒在催化活性與產物的選擇性上的比較，只需極少Im-2M SO42-/0.0012-SrF

e(1:2)/GO觸媒的添加量，即可使縮酮反應在更低的反應溫度下於較短的反應時間內使反應混合物中的甘油達到極高的甘油轉化率以及對Solketal 100 %的產物選擇性，本研究所合成之Solketal因具有獨特的香味不僅可以作為香精原料運用在化妝品當中，而且Solketal也是鯊肝醇在合成過程中重要的中間體，具有著巨大的應用前景。

TiO2/SBA-15的製備及其對剛果紅之光催化降解研究

為了解決ceo2價格的問題，作者林晏彤 這樣論述：

隨著化學工業化發展，環境日益遭受到破壞，其中紡織業量大面廣，產生的廢水濃度高又難以降解，對水環境構成嚴重的危害。近幾年來許多研究指示出光催化技術可以有效應用於廢水處理，而其中半導體以二氧化鈦(TiO2)與氧化鋅(ZnO)最適合做為光催化材料，然而TiO2具有化學安定性、強氧化還原能力、價格低廉等優點，故本實驗選擇TiO2光觸媒來進行光催化實驗。本研究是利用稻殼進行萃取矽源，以三嵌段共聚高分子(P123)作為界面活性劑，再利用鹽酸使P123在酸性條件下進行RH-SBA-15的合成，並利用含浸法將TiO2負載在RH-SBA-15中孔材料並進行光催化降解研究，並將所合成的TiO2/RH-SBA-1

5催化劑進行XRD、BET、UV-Vis-DRS、FTIR、XPS、SEM、TEM等儀器進行材料的鑑定。由SEM與TEM結果顯示，本實驗使用含浸法成功將TiO2負載在RH-SBA-15孔洞表面上，並有效抑制TiO2晶粒成長，而從FTIR的結果證實，Si-O-Si、Ti-O-Ti各自斷鍵形成新的Si-O-Ti，使得TiO2在UV-vis DRS的測試中有藍移現象的發生，且藉由XRD可得知RH-SBA-15具有抑制金紅石成長的功能，也能使TiO2在高溫下維持穩定的銳鈦礦相。另外藉由BET的結果顯示，添加了TiO2不會破壞原本RH-SBA-15的中孔結構，且負載量與煅燒溫度越高，其表面積、孔體積及孔

徑皆會降低。最後藉由光催化實驗結果得知，相較於純TiO2，TiO2/RH-SBA-15對剛果紅染料的降解率高於30%，且重複回收TiO2/RH-SBA-15進行光降解五次降解率僅下降了約10%。