氧化石墨烯尺寸對光催化製氫影響之探討

Translated title of the thesis: Size Effect on Photocatalytic Activity of Graphene Oxide Dots in Hydrogen Evolution
  • 黃 鈺絜

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

近年來備受關注的替代能源—氫能,為達到永續再利用之願景,以太陽光作為能量進行光催化分解水製氫是有相當有潛力的方式之一,而氧化石墨烯由於本身的結構及特性,將其作為光觸媒應用於光催化分解水領域有其研究價值。由於先前研究利用水熱氨化法於氧化石墨烯表面鍵結含氮官能基造成產氫效能的不同,但並無探討粒子尺寸之光學特性及物理性質對產氫效能的影響,在此將針對這部分進行分析及探究。本研究利用水熱氨化處理法先行製備出含氮官能基之高活性分解水之光觸媒,利用分離系統篩分為不同尺寸之量子點,經由二次水熱氨化處理固定氮基團的含量,利用X光光電子能譜、傅立葉轉換紅外線吸收光譜、紫外光-可見光吸收光譜及拉曼光譜分析進行表面結構及光學性質之鑑定,證明含氮基團中的胺基/醯胺基能有效的縮減能隙、進而增加光吸收外,證實此後處理之方式能使胺基/醯胺基含量趨近一致為本章的重點,量子點尺寸大小之表面型態及電子結構皆對電子之平均生命期有不同程度的影響,使得光催化活性亦有所不同。經由分解水之測試發現二次氨化處理之中間尺寸的量子點(PANGOD30)效率最佳,其效能比氮摻雜氧化石墨烯(NGOD)高將近十幾倍之多,且具有相當高的穩定性,由此可看出粒子尺寸特性是影響分解水效能的重要考量因素之一。
Date of Award2017 Aug 3
Original languageChinese
SupervisorHsisheng Teng (Supervisor)

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