高吸光性核殼型黑色氫化二氧化鈦之製備及其光電化學轉換之應用探討

近年來環境問題日益嚴重，尋找能永續使用的綠能源越來越受到重視，許多研究團隊致力在能源這塊領域中開發新材料，在眾多可能的解決方法中，二氧化鈦(TiO2)由於其具有熱及化學穩定性，價格便宜，對環境無毒的優點，在許多研究領域都扮演著非常重要的角色。黑色氫化二氧化鈦的吸收光譜不但從紫外光延伸至可見光，甚至擴展至近紅外光區，可製造出比以往更穩定、效率更高的光觸媒，但是由於黑色氫化二氧化鈦目前文獻所報導的合成條件，大都需在長時間的高壓環境下進行反應，因此本計畫‟高吸光性核殼型黑色氫化二氧化鈦之製備及其光電化學轉換之應用探討”提出一個新穎合成方式來製備奈米級的黑色氫化二氧化鈦，我們的目的是希望利用溶膠凝膠和核殼合成技術製備出低能隙具高吸光特性的核殼型黑色氫化二氧化鈦，在常壓氫/氮混合氣氛下，以安全的製程，大量的製備出核殼型黑色氫化二氧化鈦，期望其有高性能的光觸媒裂解水產氫能力，並應用在染料敏化太陽電池電池上來提升其光電轉化效率。同時，我們將利用改良式光照型克爾文探針顯微鏡技術來量測單顆核殼型黑色氫化二氧化鈦的表面電荷分佈，並藉由實驗得到的光觸媒裂解水產氫或光觸媒裂解有機染料的數據結果，來比較並分析光觸媒活性與表面電位負位移的相關程度，因此可以建立一個簡單的量測指標來預測光觸媒的光催化活性。本計畫的預期效益，在計劃所執行的兩年間，我們的預計成果會發表 SCI論文 6 篇，國際研討會論文 6篇和申請專利 1 項，成果將可以順利技術移轉工業界，為台灣材料生產業提供新興材料技術及光電化學轉換之應用探討。本計畫預估經費為每年約 88萬，總經費共約 176萬。

系統編號:PB10401-1794
原計畫編號:MOST103-2221-E182-008-MY2