【摘 要】
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本研究以陽極氧化法合成二氧化钛奈米管陣列(titanate nanotube arrays,TNAs),結合氣相沈積法合成BiOI-TNAs.將此材料製成光電極應用在光電化學(Photoelectrochemica,PEC)系統,進行同時氧化與還原實驗.為了解BiOI-TNAs的物理及化學特性,本研究以FESEM、XRD、UV-vis及XPS對材料進行分析,並以I-t、電化學頻譜阻抗(EIS)、博
【机 构】
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東海大學環境科學與工程學系,台中市 國立暨南國際大學土木工程學系,南投縣
【出 处】
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第六届海峡两岸环境保护会议泉州论坛
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本研究以陽極氧化法合成二氧化钛奈米管陣列(titanate nanotube arrays,TNAs),結合氣相沈積法合成BiOI-TNAs.將此材料製成光電極應用在光電化學(Photoelectrochemica,PEC)系統,進行同時氧化與還原實驗.為了解BiOI-TNAs的物理及化學特性,本研究以FESEM、XRD、UV-vis及XPS對材料進行分析,並以I-t、電化學頻譜阻抗(EIS)、博德圖(Bode plot)解析BiOI-TNAs在光電化學系統之電化學特性.SEM結果顯示BiOI以片狀沉積在TNAs上,且BiOI複合TNAs時並未破壞奈米管陣列多孔有序的構造.XRD結果顯示2θ在29.5°及31.7°出現BiOI特徵峰,在25.2°出現銳钛礦特徵峰.電化學特性解析結果指出BiOI-TNAs的光電流(3.0 mA/cm2)較未摻雜的TNAs (2.5mA/cm2)高.EIS結果顯示BiOI-TNAs及TNAs的Rp分別為1.3582×105及1.7148×105Ω,證明參雜BiOI後能減少PEC系統中之阻抗,促使反應加速.Bodeplot結果顯示BiOI-TNAs及TNAs的electron life-time分別為74.06及36.69ms,顯示摻入BiOI後能有效分離光生電子與電洞,促進光電化學氧化作用.本研究以光電化學、電化學(Electrochemical,EC)、光催化化學(Photocatalytic,PC)與直接光照(Photolysis,P)等方式降解甲基橙,結果顯示,以光電化學方式降解甲基橙的效率最高,其反應速率常數為8.3 × 10-3min-1.
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