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合成金奈米棒氧化亞銅核殼奈米粒子及檢測其催化活性

為了解決honda adv 750價格的問題，作者王淨賢 這樣論述：

在當代科學中，奈米材料已被廣泛的研究。不同形態奈米粒子的合成和奈米粒子的化學反應催化活性為其中兩大研究方向。近年來，氧化亞銅奈米粒子因其優異的催化效益、低毒性和低廉的原料價格已引起許多學者的興趣。本研究以低成本、低耗能且快速的合成策略製備奈米粒子並應用於催化化學反應與光催化反應。文獻指出，利用金屬為晶種可使氧化亞銅奈米粒子半徑大幅縮小。我們採用金奈米棒為核，在其外圍沉積上氧化亞銅，即可使氧化亞銅奈米粒子擁有奈米等級的粒徑，藉以提升表面積增加催化效益。我們合成的奈米粒子由TEM影像得知其長軸粒徑為52 nm，短軸粒徑為40 nm，其中氧化亞銅殼層約為10 nm厚。 硝基芳香族是農

業與工業廢水的主要成分，我們使用AuNR@Cu2O奈米粒子為催化劑，NaBH4為還原劑，對硝基芳香族其中一種-4-硝基苯酚(4-NP)進行催化還原反應。在無催化劑的情況下，4-NP和還原劑由於離子排斥效應而不發生氧化還原反應。在AuNR@Cu2O奈米粒子存在條件下，可能的反應機構為: NaBH4中BH4-離子靠近Cu2O表面，並將H及電子轉移至奈米粒子表面，使其可以與吸附其上4-NP反應並還原它。實驗結果顯示，製備的Au@Cu2O奈米粒子其催化活性參數ka=176 s-1g-1。和次微米級的純氧化亞銅奈米粒子做比較，發現其催化速率快了44倍。 在測試AuNR@Cu2O奈米粒子的光催化活性

，我們選用甲基藍(MB)作為標定染料，並選用473 nm雷射作為光源。氧化亞銅之第一能隙為2.1-2.2 eV左右，但由其UV-Vis光譜可以得知560 nm附近並沒有吸收峰。610 nm吸收峰為包覆Cu2O奈米金棒短軸之表面電漿子共振吸收，與氧化亞銅之能隙無相關。有文獻指出，氧化亞銅之第一導帶為偶極禁制(dipole forbidden)，然而其第二導帶為偶極允許(dipole allow)。兩導帶之間相距0.45 eV。推算其理論第二導帶與價帶間相距2.62 eV，其理論吸收約在474 nm附近。故我們使用3 mW，波長473 nm雷射激發其第二導帶躍遷。在MB光催化降解實驗中，由於AuN

R@Cu2O奈米粒子沉澱因素影響，我們只能判斷前10分鐘催化速率的數值。 由4-NP催化還原反應實驗中可以證明，我們的奈米粒子對環境汙染物(4-NP)擁有不錯的催化還原反應。光催化降解實驗中顯示，AuNR@Cu2O奈米粒子會因為沉澱作用影響催化效率。

(Ni-ZnO)@C奈米反應器應用於光催化還原二氧化碳

為了解決honda adv 750價格的問題，作者楊子正 這樣論述：

化石燃料之大幅利用，衍生過量CO2排放，造成溫室效應，最終可能造成生物滅絕，因此，CO2減量勢在必行，但若能光催化還原CO2及H2O轉化生成有價之C1-C2之化學品，則可達到碳循環之目的。因此，本研究重點是發展奈米反應器(nanoreactor)，成為一種新產H2及還原CO2之技術。利用醣類螯合物與Ni2+、Zn2+形成錯合物，碳化生成可調粒徑(5~40 nm)之奈米(Ni-ZnO)@C核殼(core-shell)物質，再利用酸萃取析出部分金屬，生成(Ni-ZnO)○yC (yolk-shell)奈米反應器，應用於光催化分解H2O產H2、還原CO2之反應。實驗結果顯示ZnO為光催化分解

H2O之活性基，Ni則有助於CO2還原生成HCOOH及CH3COOH。在奈米反應器之侷限空間內，可大幅提升反應物與Ni-ZnO活性基之碰撞頻率，增加反應速率。X射線繞射(XRD)與同步輻射之X射線吸收光譜(XAS)顯示奈米粒子中主要物種為Ni與ZnO，TEM指出(Ni-ZnO)○yC奈米反應器之粒徑大小為5~30 nm左右，與XRD、SAXS分析之結果相當符合。 由於光伏產業的蓬勃發展，使得原物料之價格逐漸攀升。因此，本研究另外從矽晶圓製程所產生之廢棄矽泥中，回收碳化矽以做為光觸媒，達到回收再利用之目的，也進行光催化分解H2O及還原CO2之反應。由XRD、XAS光譜顯示，利用低成本之溶劑及

離心方式可有效地將碳化矽分離純化，其吸光範圍屬於可見光範圍(〉400 nm)，能隙約3.0 eV，經由SEM與EDX之分析，碳化矽之大小約10~20 μm。但微米SiC之化學產率低於(Ni-ZnO)○yC，可能是奈米反應器能在侷限空間內，有效加原子碰撞速率，使得反應速率大幅提升。