Browsing by Author "許田叡"

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    金/銀奈米島狀薄膜的電漿子增強光催化二氧化碳還原的研究
    (2021) 許田叡; HSU, Tien-Jui
    摘要 近年來全球暖化日益嚴重，其中二氧化碳是溫室效應的重要因素之一，因此封存二氧化碳以降低大氣中的二氧化碳濃度，成為人類近年來的重要課題。利用太陽光的能量，在光催化劑上驅動二氧化碳轉化為可再生能源，提供了一個環保且永續的策略。目前以半導體氧化物為主的光催化劑已經有許多文獻發表，但受限於有限的光譜吸收範圍，使其光催化效率有所耗損。由近期的文獻可知，使用貴金屬作為光催化劑，可以產生如甲烷、乙烷、丙烯等碳氫化合物，使其在光催化的領域上逐漸嶄露頭角，成為具有潛力之光催化劑，但其產率及選擇率仍有很大的進步空間且對於反應機制了解有限。本篇材料使用晶種成長法製備金奈米島狀薄膜(Au nanoisland films, Au-NIFs)以及銀奈米島狀薄膜(Ag nanoisland films, Ag-NIFs)。由於金屬奈米材料具有強烈的表面電漿共振(Localized surface plasmon resonance, LSPR)效應，可提升光催化活性，增強二氧化碳還原反應(CO2 reduction reaction, CO2RR)。本篇將Au/Ag-NIFs生長於ITO玻璃上，研究其光催化效果，並進一步藉由控制gap distance的大小，分析金屬奈米島狀結構，以探討對還原產物的選擇性及產率的影響。由光催化結果可得知，Au-NIFs的gap生成可以促進CH4形成，而island及nanoparticles (NPs) (不同Ag-NIFs的生長狀態)之光催化效果分別與gap length和gap distance關係呈正相關。另一方面，與Au-NIFs相比，Ag-NIFs具有較高的CH4產率及選擇性，且Ag NPs 較Ag-NIFs可能更適合用於CH4的CO2RR。由實驗結果可知，Au/Ag-NIFs的生成可以提升CO2RR光催化效果。未來期許本實驗所製備之材料可應用於光電催化二氧化碳還原領域。