應用連續式超臨界水反應合成奈米級鐵金屬及其複合金屬氧化物之研究

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Title:	應用連續式超臨界水反應合成奈米級鐵金屬及其複合金屬氧化物之研究
Authors:	曾梨子
Keywords:	奈米顆粒金屬氧化物超臨界水
Date:	2005
Issue Date:	2009-07-30 10:37:44 (UTC+8)
Abstract:	本研究利用連續式超臨界水(Supercritical water , SCW)裝置製造奈米金屬氧化物。超臨界水的好處為： 1.提供製造奈米顆粒的環境 2.透過操作溫度與壓力的改變控制顆粒形態 3.透過加入氫、氧或其他氣體即可提供氧化或還原的環境，此方法可避免如傳統方法所使用的有機溶劑對環境的影響與對產物的污染。本研究將金屬鹽類溶液反應前驅物與超臨界水於管線中混合後進入反應槽，反應產生結晶形金屬氧化物。此法亦可避免傳統方法在高溫常壓下鍛燒的步驟，免除結塊的現象。第一年度將針對超臨界水的氧化還原機制控制進行探討，以硫酸鐵及硫酸亞鐵為反應前驅物，加入還原劑及氧化劑進行反應產生奈米級氧化鐵(Fe2O3、Fe3O4)，並透過控制反應前驅物的濃度、pH 值、反應環境的溫度、壓力、反應時間等條件進行分析。產物將以穿透式電子顯微鏡(TEM)來觀察表面的形態；以X光繞射(XRD)來探測產物種類與晶相；利用比表面積分析(BET)的方法來測量比表面積的大小，並針對經由操作條件的改變，對產物的物性的影響，探討最適的操作變數。第二年度將研究以超臨界水合成金屬複合材料之氧化物BaTiO3及SrTiO3之最適化製程條件，除以上所述敘之操作變因外，並將探討不同莫耳比例的金屬離子，所合成之產物的特性，藉此得到超臨界水製備奈米級複合金屬氧化物之最佳操作參數。希望藉由我們的研究，提供製造奈米顆粒的另一有利的途徑，利用超臨界水優良的反應特性，拓展其在材料製作的應用領域。
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