二氧化钛奈米管之管径与银担载量对於其在0.5 M硫酸中氧还原催化 .PDF

二氧化鈦奈米管之管徑與銀擔載量對於其在0.5 M 硫酸中氧還原催化活性之影響 防蝕工程　第二十六卷第二期　第55 ~ 64 頁　2012 年6 月 Journal of Chinese Corrosion Engineering, Vol. 26, No. 2, pp. 55 ~ 64 (2012) 0.5 M 1 1 1,2 1 2 1 施奕維 、黎修甫 、林景崎* 、李泉 、張仍奎 、陳譽升 Effect of Ag Loading and Diameter of Self- organized TiO2 Nanotubes on their Catalytic Activity for Oxygen Reduction in 0.5 M H2SO4 1 1 1,2 1 2 1 Y. W. Shin , H. F. Li , J. C. Lin* , C. Li , J. K. Chang , Y. S. Chen Received 3 Decembaer 2010; received in revised form 8 February 2012; accepted 24 April 2012 本研究在室溫下含氟電解液中，採用兩極式電化學氧化法來製備二氧化鈦奈米管，藉 由工作偏壓、電解液氟離子濃度、pH 、添加劑和電解液溫度等實驗參數的改變，來探討其 對奈米氧化鈦管徑之影響。結果顯示：二氧化鈦奈米管之管徑，會隨工作偏壓(由5 V 增高 至20 V) 而由 30 nm 增至 100 nm 、電解液中氟離子濃度 ( 由0.1 M 增濃至0.7 M) 及電解 液溫度提高(20 °C to 80 °C) ，而由70 nm 增至 134 nm ；反之，管徑會隨電解液之pH 值由 1 增加到7 ，而由100 nm 降至45 nm ，浴中甘油添加濃度由0 M 增加至5 M 而由 100 nm 降 至87 nm 。電化學氧化法得到非晶質結構之二氧化鈦奈米管，經在480 °C 爐中加溫3 小時 後轉變成銳鈦礦晶體。 經加溫處理之二氧化鈦奈米管，在擔載不同含量之銀與鈀後，浸泡於含飽和氧氣之0.5 M 硫酸溶液中，測試其對氧還原的催化活性。結果顯示：二氧化鈦奈米管之催化活性，隨 奈米管之管徑減小而增大，隨銀擔載量增加而增強，其中尤以 65 nm 管徑之二氧化鈦奈米 管經照射 1 小時紫外光(λ=254 nm)擔載銀觸媒的催化反應電流密度最高(在242 µA/cm2) 。 關鍵詞：二氧化鈦；奈米管；電化學陽極處理；氧還原反應。 ABSTRACT Self-organized titanium dioxide nanotubes were fabricated by electrochemical anodization in fluoride solution at room temperature. The influence of experimental parameters such as applied voltage, fluoride concentration, pH, additives, and bath temperature on the diameter of the ˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍ