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摻鈰二氧化鈦光催化及降解剛果紅之效能研究

為了解決fecl3安全資料表的問題，作者侯冠任 這樣論述：

本研究以溶膠凝膠法製備摻雜鈰金屬之二氧化鈦光催化劑（Ce-Ti），評估對目標污染物偶氮染料AO7及剛果紅之礦化降解效果，並探討Ce-Ti之氫氧自由基生成量。Ce-Ti製備採用田口直交表實驗設計分析，添加鈰比例、攪拌時間、鍛燒溫度及鍛燒時間等四因子三水準L9實驗。最佳製備條件：Ce比例(0.6 wt%)、攪拌時間(6 hr)、鍛燒溫度(300℃)及鍛燒時間(6 hr)之Ce-Ti，在紫外光照射下目標污染物AO7礦化率可達69％較商用型P25-TiO2礦化率23%優。 Ce-Ti物化特性以X-射線繞射、掃描電子顯微鏡、紫外光/可見光漫反射光譜等分析材料，顯示Ce-Ti顆粒達奈米等級

且較商用型二氧化鈦（P25）比表面積高，啟動Ce-Ti之最大光波長可提升至500 nm，相當能間隙為2.5 eV。實驗對剛果紅最佳之降解實驗條件為：pH（2）、光源（Vis）、劑量（1.5 g/L）、光觸媒（Ce-Ti）。缺氧時 Ce-Ti受光激發生成氫氧自由基主要是在VB位置，總生成量72%。在約佔總礦化率的60%。高氧時氫氧自由基生成量6小時達83 μM較缺氧多20 μM以上，重複五次測試Ce-Ti礦化率自62%降至14%，製備Ce-T在UV、可見光、高氧及缺氧狀態均較P25對剛果紅較佳的光催化效果。

二氧化鈦光催化活性物質生成機制、反應效能與偶氮染料降解之研究

為了解決fecl3安全資料表的問題，作者沈俊宏 這樣論述：

本研究深入探討TiO2光催化反應機制，在不同的實驗條件下如照射光波長（UV、可見光Vis）、氧化劑（重鉻酸鉀Cr(VI)、過錳酸鉀Mn(VII)）、水中溶氧對降解偶氮染料Acid Orange 7（AO7）脫色礦化影響，利用數種檢測技術包括電子自旋共振法及螢光探針法測量光催化反應過程活性物質氫氧自由基（•OH）、超氧自由基（O2•–）生成情形，並以液相層析串聯質譜儀進行中間產物分析。研究結果顯示，AO7脫色和礦化效率受實驗條件的影響程度分別以光波長和溶氧條件影響較為顯著，說明活性物質對有機物的非選擇反應性。添加氧化劑則能有效提升AO7脫色礦化的成效，在於氧化劑本身氧化還原能力的協同作用，以及

作為電子捕捉劑搶奪光生電子進而反應生成 •OH。一般來說，•OH生成濃度愈高降解AO7的效果也愈顯著，礦化效率與 •OH生成濃度間存在一高度線性正向關係（相關係數r=0.8）。量化 •OH生成反應趨勢，發現UV/TiO2在CB及VB位置均相同，Vis/TiO2則以CB位置為主（66%），若添加Cr(VI)和Mn(VII)協同Vis/TiO2也以CB位置為主（40%、43%）。計算連同氧化劑協同氧化還原作用生成的 •OH在內（20%、31%），通過光生電子反應生成 •OH趨勢達近75%，超越Vis/TiO2的CB位置的生成趨勢，說明氧化劑參與光催化反應可有效利用光生電子且抑制電子電洞再結合從而提

升VB位置 •OH產能。根據產物種類與反應時間的序列關係，本研究歸納AO7可能降解途徑有四種降解機制分別為偶氮雙鍵變氮-氮單鍵（-N-N-）、羥基化產物生成、萘環結構氧化過程及偶氮鍵結與苯環所銜接氮-碳鍵結（-C-N）斷裂。根據礦化率與 •OH生成濃度的變化，可計算得出 •OH反應效能與實際反應於降解AO7的 •OH濃度，用於評估 •OH在AO7連續降解過程中的化學計量。