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一種具有p/n半導體接面之CuBiS2/TiO2奈米複合粉體
 
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技術名稱
Technology
一種具有p/n半導體接面之CuBiS2/TiO2奈米複合粉體
發明人
Inventor
郭東昊, 王賈荃,
所有權人
Asignee
國立臺灣科技大學

專利國家
Country
申請號
Application No.
專利號
Patent No.
中心案號
Serial No.
中華民國 103140612 I513507 1030094TW0
 
點閱數:302
技術摘要:
本發明提出一種具有p/n半導體接面的CuBiS2/TiO2奈米複合粉體的材料配方,再搭配承載的介孔微米球與最外層披覆奈米金屬顆粒,建構出具有可見光催化能力極高之光觸媒材料,其中,粒徑大於200 nm的介孔SiO2微球係採用混有界面活性劑、以四乙氧基矽烷(Tetraethyl orthosilicate, TEOS)為原料的溶膠凝膠技術所製作,經高溫裂解有機物後,再以鈦酸四丁酯 (tetrabutyl titanate) 作為鈦源來披覆一層TiO2,經高溫形成有光催化能力之n型TiO2。此SiO2@TiO2或SiO2/TiO2微球於存有金屬鹽的油胺中,於高溫下注入溶有琉粉的油胺溶液反應析出p型CuBiS2奈米粒,再以此外光照射還原析出奈米銀顆粒於最外層,完成SiO2/n-TiO2/p-CuBiS2/Ag的微球。此微球於紫外光照射下,於5-20分鐘內裂解10 ppm的染料;於可見光照射下,於30-45分鐘內可裂解95%以上之5 ppm的染料。此高效能之光催化能力,除要具有p/n半導體接面外,p型半導體奈米粒的選擇也是關鍵,目前與n-TiO2搭配的最佳p型材料是CuBiS2;此外,此複合光催化材料具有強吸附特性,經由染料吸附可以加大其與光觸媒的反應面積,也有利於光響應所分離之電子與電洞容易與欲裂解之染料接觸以達到反應進行之目的。
此可見光催化材料可應用於(1) 可結合其他材料應用於室內殺菌、空氣清淨、廢汙水處理;(2) 光驅動太陽能電池;(3)光催化還原二氧化碳生產再生能源或二氧化碳減量;(4) 太陽能分解水產製氫氣;(5) 強力型吸附材與濾材等與環保民生、綠能、綠色化學等相關之產業。



 
   




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