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空氣濺鍍氮氧化鈦鋯薄膜及其機械與光電化學應用研究

為了解決Oxy stock forum的問題，作者黃文審 這樣論述：

本研究是首度利用空氣製程來磁控濺鍍(Ti,Zr)NxOy薄膜。以製備具氮化物與氮氧化物特性之(Ti,Zr)NxOy薄膜為目標，利用空氣為反應氣體並配合非平衡磁控濺鍍法，以空氣取代傳統使用氮氣混合氧氣作為反應性氣體，於低真空度下透過改變空氣/氬氣流量比值來調控濺鍍過程中電漿組成比例，使在沉積過程中於不同air/Ar流量比的區間下製備出不同O/N含量的(Ti,Zr)NxOy薄膜。實驗濺鍍功率400 W，於室溫下在低真空壓力(1.31×10-2 Pa)通入工作與反應氣體，工作壓力設定在0.40 Pa，使用兩個不同TiZr比例靶材，分別為Ti:Zr= 66:34 at%(實驗組)與Ti:Zr= 50

:50 at%(對照組)，研究其結晶相、微結構、薄膜成份、電性、機械及光學性質差異。兩者薄膜其相變化可由銀色結晶相α-TiZr相轉變為金黃色岩鹽結構的TiZrN薄膜，隨air/Ar流量比值持續增高，轉變為深褐色富含氮的結晶(Ti,Zr)NxOy，最後轉變成富含氧的非結晶相(Ti,Zr)NxOy。(Ti,Zr)NxOy薄膜的性質能夠由導體轉變成半導電，進一步變成絕緣電性；硬度由金屬低硬度轉為氮化鈦鋯的高硬度，到硬度可調變之氮氧化鈦鋯；薄膜光性能夠由不透明轉為半透明、透明，光學能隙能調控在1.9~3.5 eV之間。運用空氣濺鍍出富氮(Ti,Zr)NxOy薄膜中，使用Ti:Zr= 50:50 at%

所製備出的薄膜可具硬度29.6 GPa且H/E* 比值大於0.1，屬於高韌性、抗彈性變形硬質膜，可應用於機械、工具做保護性塗層，在光電化學系統中，利用具備不同特性(電性、穿透率、光學能隙)的單層膜堆疊成(Ti,Zr)NxOy漸層膜，當作光電化學系統之工作電極，漸層結構之(Ti,Zr)NxOy薄膜在光電化學測試中，測得其光電流開關比(Photocurrent on-off ratio, Iph /Idark)可達2.4×103，表示(Ti,Zr)NxOy薄膜可應用於光電化學系統上。

銅鐵雙金屬奈米顆粒結合Fenton反應接續礦化移除四溴雙酚A

為了解決Oxy stock forum的問題，作者郭進順 這樣論述：

四溴雙酚A (Tetrabromobisphenol, TBBPA)是最被廣泛使用的溴化阻燃劑，由於不當的貯存和處置，導致TBBPA已經在多種環境基質，甚至是人體中被偵測到。此外，許多前人研究顯示，TBBPA可能會對人體造成負面的影響，因此，開發出一個有效的TBBPA整治方法是非常重要的。奈米零價鐵已經成功地被應用於處理含鹵有機汙染物，而藉著第二種金屬當催化劑，形成的雙金屬顆粒能更有效地處理含鹵有機汙染物。然而TBBPA降解的副產物具有類似內分泌干擾素的能力，在此研究中，也將進一步探討Fenton 反應對於TBBPA脫溴副產物移除之效率。銅鐵雙金屬奈米顆粒能快速及有效地使TBBPA脫溴。在銅

添加量上，4.0 % 的銅在銅鐵奈米顆粒上，具有最高的移除效率99.8 %，其擬一階速率常數為0.229 min-1。此外，當銅鐵雙金屬奈米顆粒劑量增加及TBBPA初始濃度下降時，TBBPA反應動力隨之上升。在TBBPA初始濃度為5.0 mg/L，銅鐵雙金屬奈米顆粒劑量為2.0 g/L時，TBBPA在30分鐘內會被完全移除，在反應期間，較低溴數的副產物和溴離子會被偵測到。銅鐵雙金屬奈米顆粒移除TBBPA之反應速率隨溫度增加而增加，並計算出活化能為35.64 kJ/mole，顯示此反應為表面控制之作用。在水溶液pH值的影響上，銅鐵雙金屬奈米顆粒較偏好在酸性環境下移除TBBPA。當pH值從9.0降

低到5.0時，反應速率常數從0.191 min-1增加到 0.228 min-1，pH值持續地下降到3.0時，反應速率常數則會下降至0.162 min-1。另外，在pH 3.0 到pH 9.0間，其TBBPA的移除效率無顯著差異，皆高於98.5 %。然而，在pH 11.0時，其移除效率及反應速率常數則分別只有77.0 % 和0.063 min-1。Cu/Fe 雙金屬奈米顆粒可將TBBPA完全脫溴，藉由其脫溴副產物：三溴雙酚A、二溴雙酚A、一溴雙酚A及雙酚A (BisphenolA, BPA) 推測出其降解途徑。原則上，藉由銅鐵雙金屬奈米顆粒反應後鐵氧化生成的鐵離子及額外添加的H2O2，使TBB

PA脫溴最終副產物BPA可利用Fenton 反應移除。在BPA溶液中，增加H2O2或Fe2+濃度，會增加BPA的移除速率；然而，過高的H2O2或Fe2+濃度，會降低BPA的移除速率，分別為從0.015 min-1降到0.0107 min-1及0.015 min-1降到0.0004 min-1。合成的銅鐵雙金屬奈米顆粒對於處理TBBPA有相當高的潛力，且結合H2O2能有效地礦化大部分的TBBPA與其脫溴副產物。關鍵字：四溴雙酚A、雙酚A、銅鐵雙金屬奈米顆粒、脫溴