- 論文題目: 合成SnO2@g-C3N4、Ag/TiO2@g-C3N4、Ag/MgO@g-C3N4在可見光與太陽光下去除氮氧化物
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- 摘要:
由於固定污染源與移動污染源大量排放氮氧化物,因此造成空氣污染日漸嚴重;使用光催化進行污染物的降解是一項被受廣泛討論與使用的方法,因為光催化成本低、操作簡單且不易產生有毒的物質。
本研究製作三種複合材料,分別是SnO2@g-C3N4、Ag/TiO2@g-C3N4、Ag/MgO@g-C3N4,並且在太陽光與可見光下進行空氣中污染物-氮氧化物的去除。
其中使用了兩種不同的Ag摻雜方式,分別為F127法與UV法;並且使用1%、3%、5%、10%的不同摻雜比例合成催化劑,以探討不同製作方法與不同比例中最好的參數。實驗結果中發現當氮氧化物濃度為500ppb下,30%SnO2@g-C3N4在太陽光中可去除62.21%;1%Ag/TiO2@g-C3N4在太陽光下可去除79.91%的NO;5%Ag/MgO@g-C3N4在太陽光下可去除79.97%的NO。而在可見光下,30%SnO2@g-C3N4可去除36.23%的NO;1%Ag/TiO2@g-C3N4可去除72.98%的NO;5%Ag/MgO@g-C3N4可去除68.40%的NO。從結果中發現使用F127法摻雜Ag方式可以提升催化劑的活性;但若是使UV法的話,Ag摻雜比例越高,活性會下降。
在眾多的催化劑中以1%Ag/TiO2@g-C3N4的表現較為突出,它不僅在太陽光與可見光下擁有超過72%以上的去除率,在6次循環實驗中,其去除氮氧化物的狀態非常穩定,適用於長效性實驗當中。
最後使用X光繞射分析儀(X-ray diffractometer,XRD)、傅立葉紅外線光譜儀(Fourier-transform infrared spectroscopy,FTIR)、穿透式電子顯微鏡(Transmission electron microscope,TEM)、比表面積測定儀(Specific Surface Area and Porosimetry Analyzer,BET)、X射線光電子能譜(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)設備進行不同材料中最佳效果之催化劑的特徵分析,可以看到催化劑的摻雜樣貌與確定複合材料的光學性能。
關鍵詞: 氮氧化物、Ag 摻雜、TiO2、SnO2、MgO、g-C3N4、光催化