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標題: 以二氧化鈦光觸媒進行氣相中三氯乙烯之光催化反應研究
Use TiO2 Heterogeneous Photocatalytic Decomposition of TCE
作者: 蔡環鴻
Tsai, Huan Hung
關鍵字: Titanium Dioxide
二氧化鈦
Trichloroethene
Photocatalytic
三氯乙烯
異相光催化
出版社: 環境工程學系
摘要: 本研究主要是以二氧化鈦(Titanium Dioxide) 當做光觸媒,並針 對氣相中三氯乙烯( Trichloroethene,TCE)進行異相光催化分解反應 ;除 探討流量、TCE濃度、溼度(Humidity)、近紫外光強度(Light ? Intensity)、氧氣含量(Oxygen Content)對反應進行之影響外並以 Langmuir-Hinshelwood反應動力式來探討本實驗之動力反應,最後再對 最終產物進行礦化程度分析,以了解TCE是否礦化完全。 結果顯示,本研究使用之處理方式確實可有效分解TCE,最高分解 速率為0.302 mmole/s-g(c0=6.49×10-6M,Humidity=230ppmv),轉 換率介於30%~91%,最高量子產量(Quantum Yield)0.32。 流量變大反應時間相對變小,故轉換率隨著流量變大而降低,但 單位時間內去除TCE量卻增加,故反應速率隨著流量之增加而增加,至 高流量時(300mL/min以上)反應速率的增加則趨於平緩。 水分子會與TCE競爭吸附反應,因此水分子對反應速率產生明顯 的抑制作用,反應速率隨溼度增加而降低。 氧分 子是最佳電子接受者,故反應速率隨氧含量增加而增加,但 在高氧含量(>10%)時,原先氧分子與電子(e-)作用產生之自由基 (O2-、O-、O3-),會繼續與氫氧自由基(*OH、HO2-)作用而造成氧 分子大量脫附,使得反應速率與氧分子無關。 濃 度對反應之轉換率呈線性負相關,對反應速率則呈線性正相關 。另外,在0.9*10-4~4.5*10-4W/cm2光照強度範圍下,光照強度增加 則反應速率亦隨之增加。 在本研究中利用L-H 動力式來探討TiO2光催化反應,結果L-H動力 式預測值 與實驗值相當吻合,證明Langmuir-Hinshelwood動力式足以用 來描述TiO2光催化反應;且由研究結果可知TiO2對TCE的吸附能力比對 產物吸附能力為強。另外,針對最終產物進行礦化程度分析,結果顯示 流量越小(反應時間越長)礦化程度越佳;流量為200mL/min(反應時 間1.59sec)時礦化程度達87.5%,流量為100mL/min(反應時間3.18 ? sec)時礦化程度則達100%。
URI: http://hdl.handle.net/11455/5185
顯示於類別:環境工程學系所

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