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標題: 以UV/TiO2程序處理偶氮染料之分解反應研究
作者: 賴保帆
關鍵字: 紫外線/光觸媒程序
化學蒸氣沈積法
二氧化鈦
出版社: 環境工程學系
摘要: 本研究的主要目的在於發展一簡單實用之光觸媒製備方法,並以此光觸媒進行紫外線/光催化反應,探討反應系統中Acid Yellow 17被氧化的效率。 觸媒是以化學蒸氣沈積法(CVD)製備TiO2觸媒薄膜層於管壁內面之管狀反應器上,配合365nm波長之紫外光燈為激發光源,進行染料廢水之異相光催化反應的探討。 本實驗系統採迴流批次式,控制因子包括染料濃度、流速、pH值、光照強度及溶氧量等。實驗的進行經由TOC、HPLC、紫外線-可見光光譜儀的分析及其隨著反應時間的變化情形推估其反應動力式,並進而了解各控制因子對反應速率的影響趨勢。 在以CVD法製備TiO2觸媒方面,經由XRD及SEM分析後,證實當反應溫度控制於350℃,且Tetraisopropyl orthotitarate與水蒸氣曝氣量為400、150 mL/min,並經550℃鍛燒24小時後,可得一主要以anatase晶形存在之TiO2觸媒。 在UV/TiO2程序處理染料廢水參數探討方面:在375min分解反應中,Acid Yellow 17的轉化率、礦化率、脫色率分別介於0.20-0.73、0.04-0.54及0.50-0.91之間,在染料濃度50mg/L時,pH=7.0±0.3、光強度3.15mW/cm2、溶氧值8.10mg/L、流速1.70cm/sec條件下,Acid Yellow 17之光催化分解具最佳礦化率。而當反應達540 min後,染料去除率、脫色率及礦化率則達85.17% 、97.32% 及73.19% 。 在光催化分解Acid Yellow 17過程中,發現若不控制pH值(除初始pH值=3.0外),則pH值會隨著反應時間增長而下降,再藉由無機性離子的分析,發現染料分子中S、Cl原子遭斷鍵而釋出,故推測在反應過程中,Acid Yellow 17可能遭破壞而產生HCl與H2SO4等礦化酸。
URI: http://hdl.handle.net/11455/4960
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