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製備與應用TiO2-PVDF複合薄膜光觸媒於苯蒸氣去除

為了解決OMNIA M3的問題，作者楊子賢 這樣論述：

本研究應用浸漬-沈澱法(Immersion precipitation method)製備TiO2-PVDF複合薄膜光觸媒將光觸媒固定化，此薄膜光觸媒結合PVDF良好的物理特性(高可塑性、低機械阻抗、高可撓性等特性)，以及摻雜奈米碳管與氧化石墨烯改良觸媒活性等特性，研發兼顧優良物理特性與催化活性之複合薄膜光觸媒，並探討相關的反應機制。研究中以苯(Benzene)為目標污染物，經系列光催化分解實驗，探討不同種類光觸媒與環境參數(如：反應溫度、濕度、光源)，對於苯蒸氣分解速率的影響。研究結果顯示：苯蒸氣之光催化分解反應，遵循一階反應動力關係；苯在本研究中，於近紫外光照射下具有較明顯分解效果，但在

可見光下的反應不明顯，僅有少量吸附效果；未摻雜奈米碳材料的光觸媒(TP)，在35 ~ 75 ℃環境溫度範圍，以35 ℃環境中分解速率較快，此時一階分解反應速率常數為0.328 hr-1；另外，在0 ~ 30 g/m3濕度環境條件下，則以在乾燥環境中苯的分解速率較快，顯示過多的水氣，會與反應物競爭吸附活化位置，使得反應速率降低；在摻雜奈米碳管光觸媒(TP-C)的研究中，於所測試的摻雜範圍，奈米碳摻雜的比例愈高，苯的光催化分解速率愈快，並可減少因溫度提高，導致苯分解速率趨緩的現象，可在稍微高溫下，仍維持光觸媒對於苯的催化分解效果。測試結果發現以摻雜奈米碳管比率為1%時，在35 ℃下，苯蒸氣有最快的

一階分解速率(k= 0.354 hr-1)；此外，添加適量濕度(10 g/m3)，可使光觸媒與水反應產生更多的自由基，有助於較高反應溫度下維持苯分解速率；最後，相較於原始純的光觸媒(TP)，本研究所製備之摻雜氧化石墨烯的光觸媒(TP-G)，在所測試之摻雜比例範圍(< 2%)，並未見具有提高苯蒸氣分解反應速率的小果，其可能是其與二氧化鈦光觸媒間的化學鍵結尚不足所致，值得後續再進行更多的觸媒研發。