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  1. NTU Theses and Dissertations Repository
  2. 工學院
  3. 化學工程學系
請用此 Handle URI 來引用此文件: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/48633
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DC 欄位值語言
dc.contributor.advisor吳紀聖(Jeffrey Chi-Sheng Wu)
dc.contributor.authorYi-Hui Yuen
dc.contributor.author游議輝zh_TW
dc.date.accessioned2021-06-15T07:05:40Z-
dc.date.available2011-12-10
dc.date.copyright2010-12-10
dc.date.issued2010
dc.date.submitted2010-12-03
dc.identifier.urihttp://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/48633-
dc.description.abstract本研究探討以雙金屬氧化物(PdOPtOy)負載之TiO2光觸媒在不同溫度(25、70、120℃),於蜂巢式載體上進行選擇性光催化還原一氧化氮,本實驗使用丙烷作為還原劑。二氧化鈦光觸媒使用熱水解法製備以利覆膜於蜂巢式反應器上,並使用連續式反應器探討其催化活性。在紫外光(波段320∼500nm)照射下,分別探討滯留時間,進料莫爾比,光強度以及溫度等對於反應之影響,於最適之反應條件下,NO去除率可達到89.5%,而計算所得之N2選擇率可達到99%以上。此外亦研究氧氣與水氣對於反應系統之影響,分別就溫度與光強度進行討論,發現利用光強度之增強或溫度之提升,能降低氧氣與水氣對於反應系統之抑制效果,最佳去除率分別可達67%和87%。利用原位傅立葉轉換紅外線光譜分析的結果,藉以推測出一氧化氮及丙烷在金屬負載的二氧化鈦進行光觸媒催化反應的可能機制。觀察吸附在觸媒表面上之物質有丙酮,乙醛,甲酸,亞硝酸鹽以及硝酸鹽等,推測其有可能為中間物或副產物,但NCO和CN等並未於反應系統中觀察到。後續亦利用其結果推論出可能反應路徑,由NO的O提供氧化C3H8,結果將NO還原成N2。zh_TW
dc.description.abstractPhotocatalytic reduction of nitric oxide (NO) was studied over bi-metal loaded TiO2 in a monolith reactor at various temperatures (25, 70 and 120℃). The bi-metal oxide-loaded PdOPtOy/TiO2 photocatalyst, prepared by the thermal hydrolysis method, were used in a continuous system using C3H8 as the reductant. A monolith photoreactor was adopted to provide better light illumination on photocatalyst by using optical fibers, thus the efficiency of photoreaction was improved. The effects such as reductant molar ratio, retention time, light intensity and temperature on the activity of photocatalyst in NO reduction were investigated. Under the optimal reaction condition, C3H8 was able to reduce 89.5% of NO with N2 selectivity 99%. In the presence of O2 and water vapor, 67% and 87% NO conversion can be reached respectively if higher temperature or higher light intensity was used, indicating the adverse effects of O2 and water vapor on NO reduction over PdOPtOy /TiO2 photocatalyst. The intermediates of NO/C3H8 photoreaction were studied with respect to the behavior of adsorbed species on the surface of PdOPtOy/TiO2 using in-situ FTIR. The results indicated that acetone, acetaldehyde, formate and CO species were the intermediates formed during the photoreaction. Neither NCO nor CN was observed during the reaction period. Reaction paths were proposed. The role of NO was to supply oxygen atom for C3H8 oxidation, resulting in the reduction of NO to N2.en
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2021-06-15T07:05:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1
ntu-99-D93524009-1.pdf: 5809989 bytes, checksum: d5c8103291ddd396630f9d3c556ac2d1 (MD5)
Previous issue date: 2010
en
dc.description.tableofcontents摘要 I
ABSTRACT II
目錄 III
表目錄 VI
圖目錄 VIII
1. 緒論 1
2. 文獻回顧 2
2.1 光觸媒 2
2.1.1 光觸媒催化原理 2
2.1.2 二氧化鈦光觸媒特性介紹 4
2.1.3 熱水解法製備二氧化鈦 8
2.1.4 金屬負載之二氧化鈦 10
2.1.5 光催化丙烷氧化反應 12
2.2 一氧化氮反應 14
2.2.1 一氧化氮對環境之影響 14
2.2.2 傳統一氧化氮處理方式 15
2.2.3 光催化一氧化氮處理方式 20
2.3 蜂巢式反應器於光催化反應之應用 48
3. 實驗裝置與步驟 55
3.1 化學藥品與器材資料 55
3.1.1 藥品 55
3.1.2 器材 56
3.2 觸媒製備 57
3.2.1 觸媒覆膜液的製備 57
3.2.2 SiO2覆膜液製備 59
3.2.3 浸漬覆膜法(Dip-coating method) 60
3.3 觸媒特性與反應分析原理 62
3.3.1 X光繞射儀(X-ray Diffractometer, XRD) 62
3.3.2 紫外線-可見光光譜儀(UV-Visible Diffuse Reflectance Spectroscopy) 66
3.3.3 場發射掃描式電子顯微鏡 (Field Emission Scanning Electron Microscope, SEM) 67
3.3.4 穿透式電子顯微鏡(Transmission electon microscopy, TEM) 69
3.3.5 X光光電子能譜儀(X-ray Photoelectron Spectroscopy, XPS) 70
3.3.6 比表面積分析(BET) 71
3.3.7 汞壓法(Mercury Intrusion Porosimetry, MIP) 72
3.3.8 M200E氮氧化物分析儀(NOx analyzer) [155] 73
3.3.9 離子層析儀(Ion Chromatography,IC) 76
3.3.10 氣相管柱層析儀(Gas Chromatography,GC) 77
3.3.11 傅立葉轉換紅外線光譜儀(Fourier-Transform Infrared Spectrometer, FTIR)[156] 79
3.3.12 感應耦合電漿原子發射光譜法(ICP-AES) 81
3.4 光催化反應系統 84
3.4.1 反應系統流程 84
3.4.2 蜂巢式反應器與光纖反應器 85
3.5 光反應系統實驗方法 89
3.5.1光觸媒反應器系統實驗 89
3.5.2 流動系統固相產物分析 91
3.5.3 流動系統氣相產物分析 94
3.5.4 原位紅外線偵測之反應系統 99
4. 結果與討論 103
4.1 觸媒檢測與特性分析之結果 103
4.1.1 二氧化矽覆膜液 103
4.1.2 二氧化鈦覆膜液 105
4.1.3 XRD 107
4.1.4 UV-vis 110
4.1.5 SEM 112
4.1.6 TEM 117
4.1.7 EDS 120
4.1.8 XPS 125
4.1.9 BET 128
4.1.10 Mercury Porosimetry 129
4.1.11 ICP-AES 132
4.2 蜂巢式光觸媒反應系統探討 133
4.2.1 NO+C3H8系統 133
4.2.1.1 空白實驗與觸媒篩選 133
4.2.1.2 光纖效應 139
4.2.1.3 滯留時間效應 143
4.2.1.4 進料比例效應 145
4.2.1.5 光強度效應 148
4.2.1.6 溫度效應 152
4.2.1.7 失活測試 156
4.2.1.8 太陽光測試 159
4.2.1.9 反應器比較 163
4.2.2 氧氣之影響 165
4.2.2.1 氧氣濃度效應 165
4.2.2.2 光強度效應 168
4.2.2.3 溫度效應 170
4.2.3 水氣之影響 172
4.2.3.1 光強度效應 173
4.2.3.2 溫度效應 176
4.3 IN-SITU FTIR 179
4.3.1前處理 179
4.3.2 NO+C3H8之FTIR 181
4.3.3 氧氣環境之FTIR研究 185
4.3.4 產物脫附之FTIR研究 188
4.3.5 NO+C3H8於TiO2表面之FTIR研究 190
4.4 反應機制 193
5. 結論 200
6. 參考資料 202
附錄 222
個人小傳 234
dc.language.isozh-TW
dc.subjectPdOPtOy/TiO2zh_TW
dc.subjectNO還原zh_TW
dc.subject光催化zh_TW
dc.subject蜂巢式反應器zh_TW
dc.subjectPdOPtOy/TiO2en
dc.subjectphotocatalyticen
dc.subjectNO reductionen
dc.subjectmonolithen
dc.title內照明蜂巢式反應器應用於光催化還原一氧化氮zh_TW
dc.titlephotocatalytic reduction of NO using a internal illuminated monolith reactoren
dc.typeThesis
dc.date.schoolyear99-1
dc.description.degree博士
dc.contributor.oralexamcommittee吳嘉文(Chia-Wen Wu),張淑閔(Sue-min Chang),鄭淑芬(Soofin Cheng),顧洋(Young Ku),雷敏宏(Min-Hon Rei),萬本儒(Ben-Zu Wan)
dc.subject.keywordNO還原,光催化,蜂巢式反應器,PdOPtOy/TiO2,zh_TW
dc.subject.keywordNO reduction,photocatalytic,monolith,PdOPtOy/TiO2,en
dc.relation.page234
dc.rights.note有償授權
dc.date.accepted2010-12-03
dc.contributor.author-college工學院zh_TW
dc.contributor.author-dept化學工程學研究所zh_TW
顯示於系所單位:化學工程學系

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