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首页 / 专利库 / 牙科学 / 复合体 / 辐射能致效型光触媒复合体

辐射能致效型光触媒复合体

阅读:654发布:2021-02-23

IPRDB可以提供辐射能致效型光触媒复合体专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本发明提供一种辐射能致效型光触媒复合体及其制造方法与利用方法,该光触媒复合体可以利用游离辐射能或非游离辐射能做为光触媒反应的激发能量,其中包含一光触媒,可进行UV光触媒反应,一促进剂,能吸收辐射能,并释放出促使该光触媒进行反应的光子,以及一多孔性材料,此材料能提供固定光触媒与促进剂等微粒的位置,形成一种复合体,应用于相关的光催化反应。以辐射能作为光触媒的激发能源,具有环保、高穿透性,能源再利用、不受时间限制等优点。此外,本发明可以有效解决放射性废料中废树脂及有机废液的处理问题,以及生产新一代无污染的氢能源。,下面是辐射能致效型光触媒复合体专利的具体信息内容。

1.一种辐射能致效型光触媒复合体,该光触媒复合体可以利用选自紫外 线、γ射线、X射线、β射线的至少其中之一的辐射能作为光触媒反应的激 发能量,其组成包含:一光触媒,此光触媒可进行光触媒反应;

一促进剂,其能吸收上述选自紫外线、γ射线、X射线、β射线的至少 其中之一的辐射能,并释放出波长小于380nm的使该光触媒进行光触媒反应 的光子;以及一多孔材料,此材料能使该光触媒与该促进剂吸附并固定于其上;

其中该光触媒所占的重量百分比为1~40%,该促进剂为1~40%。

2.根据权利要求1所述的辐射能致效型光触媒复合体,其中该促进剂为 无机闪烁体材料。

3.根据权利要求1所述的辐射能致效型光触媒复合体,其中该促进剂选 自碘化钠NaI、碘化铯CsI、氟化钡BaF2、氟化铈CeF3、YAP所组成的群组 的至少其中之一。

4.根据权利要求1所述的辐射能致效型光触媒复合体,其中该促进剂为 氟化钡。

5.根据权利要求1所述的辐射能致效型光触媒复合体,其中该光触媒为 二氧化钛。

6.根据权利要求1所述的辐射能致效型光触媒复合体,其中该多孔材料 选自陶瓷粉、玻璃粉与活性碳所组成的群组的至少其中之一。

7.根据权利要求1所述的辐射能致效型光触媒复合体,其中该光触媒与 促进剂的粒径尺寸最大为100nm。

8.根据权利要求1所述的辐射能致效型光触媒复合体,其中该多孔性材 料的粒径尺寸为微米级,且其比表面积最少为50m2/g。

9.一种制造根据权利要求1所述的辐射能致效型光触媒复合体的方法,其至少包含下列步骤:

(i)合成一光触媒与一促进剂;以及

(ii)使该光触媒与该促进剂固定附着于一多孔性材料上,进行高温锻 烧,锻烧温度为400~600℃;

其中,该光触媒可以特定波长的光子进行光触媒反应;该促进剂能吸收 选自紫外线、γ射线、X射线、β射线的至少其中之一的辐射能,并释出使 该光触媒进行光触媒反应的光子;以及该多孔材料能使该光触媒与该促进剂 附着并固定于其上。

10.根据权利要求9所述的制造辐射能致效型光触媒复合体的方法,其 中该光触媒为二氧化钛。

11.根据权利要求9所述的制造辐射能致效型光触媒复合体的方法,其 中该促进剂为无机闪烁体材料。

12.根据权利要求9所述的制造辐射能致效型光触媒复合体的方法,其 中该促进剂选自碘化钠NaI、碘化铯CsI、氟化钡BaF2、氟化铈CeF3、YAP 所组成的群组的至少其中之一。

13.根据权利要求9所述的制造辐射能致效型光触媒复合体的方法,其 中该促进剂为氟化钡。

14.根据权利要求9所述的制造辐射能致效型光触媒复合体的方法,其 中该多孔材料选自陶瓷粉、玻璃粉与活性碳所组成的群组的至少其中之一。

15.根据权利要求9所述的制造辐射能致效型光触媒复合体的方法,其 中步骤(i)包含将硝酸钡、氟化钠、四氯化钛、联结剂,以及多孔材料粉末混 合,并且进行反应,以得到氟化钡与二氧化钛。

16.根据权利要求15所述的制造辐射能致效型光触媒复合体的方法,其 中该联结剂为EDTA。

17.根据权利要求16所述的制造辐射能致效型光触媒复合体的方法,其 中硝酸钡、氟化钠、四氯化钛以及陶瓷粉的混合重量份比分别为1~5∶0.7~1.8∶ 0.4~2.0∶2~7,EDTA的摩尔数为硝酸钡与四氯化钛摩尔数的总和。

18.一种使用辐射能致效型光触媒复合体的方法,此方法至少包含下列 步骤:(1)合成一根据权利要求1所述的辐射能致效型光触媒复合体;

(2)使该辐射能致效型光触媒复合体与一目标物接触;

(3)使该辐射能致效型光触媒复合体中的促进剂吸收紫外线、γ射线、 X射线、β射线的辐射能;以及(4)该促进剂释放出一光子,使该辐射能致效型光触媒复合体中的光触 媒与目标物进行氧化还原反应。

19.根据权利要求18所述的使用辐射能致效型光触媒复合体的方法,其 中该目标物为偶氮系染料。

20.根据权利要求18所述的使用辐射能致效型光触媒复合体的方法,其 中该目标物为工业废树脂。

21.根据权利要求18所述的使用辐射能致效型光触媒复合体的方法,其 中该辐射能系选自紫外线、γ射线、X射线、β射线所组成的群组的至少其 中之一。

22.根据权利要求18所述的使用辐射能致效型光触媒复合体的方法,其 中该光触媒为二氧化钛。

23.根据权利要求18所述的使用辐射能致效型光触媒复合体的方法,其 中该促进剂为无机闪烁体材料。

24.根据权利要求18所述的使用辐射能致效型光触媒复合体的方法,其 中该促进剂选自碘化钠NaI、碘化铯CsI、氟化钡BaF2、氟化铈CeF3、YAP 所组成的群组的至少其中之一。

25.根据权利要求18所述的使用辐射能致效型光触媒复合体的方法,其 中该促进剂为氟化钡。

说明书全文

技术领域

本发明涉及一种能利用辐射能作为光催化能源的辐射能致效型光触媒复 合体,及其制造与使用方法。

背景技术

光触媒目前已成为最受瞩目的环境净化材料之一。它能够有效处理污染 物中的氯苯有机物、氯酚化合物、氰化物、金属离子等污染物质,对于氧化 氮(NOx)、氧化硫(SOx)等气体污染的处理也有良好的效果。另外,光触媒在反 应中仅扮演催化剂的角色,本身并不会被消耗掉,而且不会对环境造成其它 不良的反应,因此光触媒的开发与应用已经成为潜力最广的研究目标之一。
光触媒的材料有很多种,例如TiO2、ZnO、SnO2、ZrO2等氧化物以及CdS、 ZnS等硫化物。其中最具代表性且应用性最广泛者当属二氧化钛(Titanium Dioxide,TiO2),因其氧化能力强、化学性质稳定,而且无毒,自1972年发 现至今,已被广泛应用于各种民生用途,例如涂料、口罩、家电、布料等。
二氧化钛本身是一种半导体,其可经由太阳辐射或是紫外线照射提供能 量,而使二氧化钛表面进行氧化还原反应。二氧化钛吸收能量后会形成电子 (e-)与电洞(h+)两种载流子,电洞会将吸附在二氧化钛表面的水分子氧化,形 成强氧化力的羟基自由基(·OH);电子可以还原空气中的氧气,而成为过氧化 物阴离子(·O2 -),而后形成过氧化氢(H2O2),最后成为H2O。另外,由于电洞 的氧化力远大于有机物分子,当羟基自由基接触有机物时,会以夺取电子的 方式,将有机物分子中的C-C、C-H、C-N、C-O、O-H、N-H等键结破坏, 促使有机物分解或断裂。一般环境中的污染物或病原体多为碳水化合物,经 与二氧化钛作用后,可以分解成无害的水及二氧化碳,因此可以达到除污、 灭菌,并使环境净化的目标。
此外,在二氧化钛光触媒反应中,可以经由类似植物光合作用的机制, 将光能转换为化学能,促使水被分解为氧与氢,其中氢气可以作为燃料电池 的主要燃料,因此被视为新一代无污染的能源。虽然目前氢能源的应用仍处 于研究阶段,但未来极可能可成为替代石油的能源,因此光触媒反应的应用 价值不可限量。
要使二氧化钛的电子由价带(valence band)跨越能隙(band gap)跃迁至导 带(conduction band),必须依赖外来的光源提供足够的能量。二氧化钛能隙的 宽度为3.2eV,其对应的波长为380nm,而此波长正属于紫外光的波长范围。 换言之,只有使用波长小于380nm(即能量大于3.2eV)的光源,才能使二氧 化钛进行光触媒反应。目前商业上广泛应用的二氧化钛光触媒,多以紫外光 或太阳辐射作为光源。以紫外光灯作为光源时,必须以极低的效率将电能转 换后,才能进行光触媒反应。再者,因为紫外光的穿透力有限,若遭遇紫外 光无法穿透的阻隔,光穿透距离过长,或是光触媒材料介质本身非为透明性 时,均将影响光触媒反应的进行。以太阳辐射作为光源,虽然不需提供额外 的光源,但是自然能源会受制于天候、季节、室内、夜晚等因素的影响,太 阳辐射无法照射到的地区,将无法进行光触媒反应。再者,太阳辐射中对光 触媒反应所能提供的紫外光源仅占太阳辐射的5%左右,应用光触媒反应的效 能极为有限。
为了扩大光触媒的光源应用范围,世界各国均积极开发以可见光 (390~780nm)作为光源的光触媒,以提高光触媒反应的效率以及其应用性。例 如,使二氧化钛吸收一些如铬(Cr)、钒(V)、锰(Mn)、铁(Fe)或镍(Ni)等具有颜 色的金属离子,这些金属离子于吸收可见光后处于激发态,将其注入二氧化 钛材料中,借助电浆辐射产生氧缺陷而引发光触媒反应,但此方式的缺点为 难以形成均匀性的分散状态,不仅影响反应的效能,而且耗费相当高的成本。

发明内容

为了解决传统技术所产生的缺点,并且改善习知光触媒的反应效率,申 请人将已知的TiO2材料中加入可释放出激发TiO2光催化反应的促进剂,并以 辐射能(例如使用较高能量的辐射源)做为光触媒的激发能源,而达成反应效率 更佳的光触媒反应。图1是以氟化钡作为促进剂,并且利用游离辐射作为激 发光触媒反应的能量为例,使光触媒TiO2进行光催化反应的示意图。由于物 质受到辐射后的作用机制,如光电效应或康普顿作用,其光产率与物质的原 子序(Z)系成级数比例,一般为Z3-Z5。而无机闪烁体通常含有重原子序的元 素,借助闪烁体微粒上之重原子,如钡(Ba)、镧(La)、钇(Y)等元素,可以增 加对于辐射的吸收与作用机率,因此适合作为激发光触媒反应的促进剂。如 图1所示,当氟化钡纳米颗粒吸收辐射能后,钡原子受到辐射作用而跃迁至 导带(C.B.),并且产生激态电子,而此激态电子于钡原子由导带(C.B.)缓解至 晶体价带(V.B.)的过程中,可以藉由氟离子能阱捕捉,并放出光能量波长为220 以及315nm的辐射能量,此种波长的光能量即为引发二氧化钛产生光催化效 果的有效能量。因为辐射能的穿透力强,因此可以克服传统UV光源穿透性 不佳的问题,不致因为光子受到基质或材料的阻隔而影响光触媒反应。此外, 核能发电或工业上所产生的树脂或有机废液等放射性废料,常面临无法固化 或极难处理等问题,本发明的辐射型光触媒复合体,可以直接利用废料本身 的辐射能来分解或减量废料,为环境中相关废弃物提供了一种新的利用与处 理方式,将辐射能转变为可以再生的能源,甚至可以作为生产氢气能源的再 生能源。
因此,本发明的目的之一是提供一种辐射能致效型光触媒复合体,该光 触媒复合体可以利用辐射能做为光触媒反应的激发能量,其包含一光触媒, 此光触媒可进行光触媒反应;一促进剂,其能吸收辐射能,并释放出使该光 触媒进行光触媒反应的光能;以及多孔材料,此材料能提供光触媒与促进剂 等反应物的吸附位置,使该些反应物固定于其上,并且成为一种复合体的型 态,而增进其光催化反应。其中该光触媒与促进剂所占的重量百分比,分别 各以1~40%为较佳。
本发明的另一个目的是提供一种制造辐射能致效型光触媒复合体的方 法,此方法至少包含下列步骤:(i)合成一光触媒与一促进剂;以及(ii)将该光触 媒与该促进剂固定附着于一多孔性材料上;其中,该光触媒可经由特定能量 光子的激发进行光触媒反应;该促进剂能吸收辐射能,并释放出使该光触媒 进行光触媒反应的光子;该多孔性基质材料能提供固定光触媒与促进剂等微 粒的位置,以一种复合体的型态,应用于光催化反应。
本发明同时提供了一种使用辐射能致效型光触媒复合体的方法,此方法 至少包含下列步骤:(1)取得一包含光触媒与促进剂的辐射能致效型光触媒复 合体;(2)使该辐射能致效型光触媒复合体与一目标物接触;(3)使该辐射能致 效型光触媒复合体中的促进剂吸收辐射能;以及(4)该促进剂释放出一光子, 使该辐射能致效型光触媒复合体中的光触媒与目标物进行氧化还原反应。
本发明的辐射能致效型光触媒复合体,其中所包含的光触媒并无特别限 制,但以二氧化钛为较佳。促进剂也并无特别限制,只要为其能吸收辐射能, 并释放出使该光触媒进行光触媒反应的光能量即可。因为许多无机闪烁体于 吸收能量之后,可以释放出特定波长的光波,因此适合作为本发明中的促进 剂。为了达成本发明的目的,可以选用受到辐射能激发后,其释放波长小于 380nm的闪烁体,表1所示即为吸收能量后,释放波长小于380nm的一些 无机闪烁体材料。若考虑可固定于多孔材料及其可促进光触媒反应的效能, 较佳者为氟化钡。含钡或较高原子序的化合物极易受到高能量辐射的激发, 即使在无光条件下,附着于基材上的氟化钡晶体微粒也可以藉由光电效应或 康普吞作用的辐射吸收效应,释出足以使光触媒进行反应的光子,完成相关 的光催化效应。
为了提高光触媒反应的效率,本发明中所使用的二氧化钛与促进剂的粒 径以纳米级的微粒为较佳。光触媒与促进剂的粒径尺寸优选为不超过100nm。
多孔性基材可以选择易于吸附并使光触媒与促进剂键结于其上的微米级 材料,例如透明玻璃粉、或透光度较差但吸附效果较佳的陶瓷粉,以及不透 光但吸附效果佳的活性碳等。本发明所提供的辐射能致效型光触媒复合体, 已经将光触媒以及促进剂固定化于多孔性基材上,形成一种复合体型态,因 此便于回收及重复使用。另外,多孔性材料的粒径尺寸以微米为优选,这样 可提供较大的吸附与固定化的表面积,并借以提供较大的反应表面积,其比 表面积优选为最少50m2/g。同时,若于使用微米尺寸的多孔性材料配合使用 纳米级的光触媒与促进剂微粒,因其粒径小,表面积大,且可彼此交互覆盖 于多孔性材质表面,因此可以大幅提升光触媒的反应效能。
制造辐射能致效型光触媒复合体时,可以直接将含钡的促进剂与光触媒 二氧化钛的粉末混合,再使此混合粉末吸附并且固定化于一多孔性材料上。 也可以将包括促进剂、TiO2,以及多孔性材料的粉末混合,并且分别进行反 应,生成促进剂以及光触媒二氧化钛。藉由此反应过程,同时将促进剂与光 触媒吸附固定于多孔性材料上。反应时可以进一步加入联结剂提高固定化的 效果,该联结剂可采用柠檬酸或EDTA,较佳者为EDTA。由于EDTA本身 为金属螯合剂,可以与多孔性材料中的金属离子结合;另一方面,EDTA上 的羧基可以与促进剂或光触媒结合,而达成较佳的固定化效果。在前述反应 及吸附过程完成后,经由400~600℃的高温锻烧,即可得到本发明的辐射能 致效型光触媒复合体。经前述制备方法所得的成品,可以利用不同的特性分 析方法予以鉴定,例如以XRD分析其长成晶相是否为锐钛矿(anatase),以SEM 观察其粒径及表面型态分布,或以XRF进行元素浓度分析,最后再经由消化 步骤及ICP分析确认光触媒粉末中钛、钡成分重量比例。
使用辐射能致效型光触媒复合体时,可以分别利用紫外线、γ射线、X 射线或β射线等不同的游离与非游离辐射,也可以视反应条件及处理量同时 利用上述的辐射,作为光触媒的激发能源。可以采用外部射源的方式对辐射 能致效型光触媒复合体进行照射而产生光触媒反应,也可以将辐射源直接与 目标物以及辐射能致效型光触媒复合体混合接触而进行光触媒反应。

附图说明

图1为本发明辐射型光触媒复合体的反应示意图。
图2为制备本发明的辐射能致效型光触媒复合体的流程示意图。
图3为本发明辐射能致效型光触媒复合体的(a)SEM照片,图中标尺表示 0.5μm;与(b)EDS分析图谱。
图4为利用本发明辐射能致效型光触媒复合体进行光触媒催化反应装置 示意图。
图中
1空气        2Co-60    3混合物
4搅拌装置    5铅屏蔽

具体实施方式

以下将以具体实施例以及更详细的解说,进一步说明本发明的实施方式。
需要强调的是,下述实施例是用来阐明本发明,并非用以限定本发明的 范围,任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,可做 些许变更与润饰,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
图2所示为制备本发明的辐射能致效型光触媒复合体的流程示意图。如 图2所示,制备本发明的辐射能致效型光触媒复合体时,可将硝酸钡、氟化 钠、四氯化钛以及多孔材料(如陶瓷粉、玻璃粉、或活性碳)等粉末混合,使其 反应生成作为促进剂的氟化钡以及光触媒二氧化钛,并且吸附于多孔材料上, 经过高温锻烧(400-600℃),即可制得本发明的辐射能致效型光触媒复合体。 最后可使用XRD分析其长成晶相是否为较佳的锐钛矿(anatase),以SEM观 察其粒径分布,或是利用XRF进行元素分析进行各种特性分析。
以下将以具体实施例进一步说明本发明的实施方式。
实施例1.辐射能致效型光触媒复合体的制备
在常温下在碱性水溶液中加入适量EDTA,将硝酸钡、氟化钠加入并溶 解,加入定量陶瓷粉等粉末,经过均匀搅拌,逐滴加入四氯化钛并搅拌约2 小时。其次,利用热源使得溶液蒸干后,在烘箱中干燥粉末,并经过高温约 400℃锻烧即获得光触媒粉末。上述硝酸钡、氟化钠、四氯化钛以及多孔材料 (陶瓷粉、玻璃粉、或活性碳)等各反应物的混合重量比(以克为单位)分别为 1~5∶0.7~1.8∶0.4~2.0∶2~7,而EDTA的摩尔数为硝酸钡与四氯化钛摩尔数 的总和。反应完成后作为促进剂的氟化钡以及作为光触媒的二氧化钛已经生 成,并且同时吸附分布于多孔材料的陶瓷粉上。经过高温锻烧后,促进剂与 光触媒晶体的分子经过重新排列,而得到可重复回收使用并且催化性强的辐 射能致效型光触媒复合体。
制备完成的光触媒复合体,再经由消化步骤及ICP分析确认光触媒粉末 中钛、钡成分重量比例。其分析结果如表2所示。表2中列出6种(C1-C6)以 不同比例的四氯化钛、硝酸钡、氟化钠所制备完成的光触媒复合体,经由消 化步骤及ICP分析后,所得到的钛、钡成分含量。此结果显示,在C1-C6的 6种光触媒复合体中,均确实含有钛以及钡的成分,且此二种成分的含量, 会随着四氯化钛、硝酸钡以及氟化钠用量增加而增加。
另外,以SEM观察上述光触媒复合体的Ba、Ti微粒粒径分布。以XRD 观察经高温烧结后,光触媒复合体中的TiO2是否为锐钛矿(anatase)晶型,以 及BaF2是否同时存在于光触媒复合体中。再者,利用XPS观察微粒键结型 态,并且也用AFM观察多孔材料上的粒径尺寸。以表2中的C6为例,其以 表2所示的反应物用量比例,在含石墨的碳多孔材料合成光触媒复合体。SEM 的分析结果中,可看到在10μm的片状石墨结构上的纳米微粒,同时含有Ba 及Ti成分。再以XRD分析特定晶型,在图谱中纯活性碳的峰位是位于2θ 约26°,而TiO2锐钛矿晶型的主要峰位是位于2θ约25.2°,至于BaF2的2 θ峰值位于在2θ23.9°,28.5°,41.2°,66.1°,67.9°,其属于法兰克迪克索奈特 (frankdicksonite)类晶型。而利用X-ray光电光谱(XPS)观察,则发现TiO2中 Ti 2p、O 1s、Ba+2(Ba 3d5/2and Ba 3d3/2)、F 1s等特性吸收分别为458.7eV、 530eV、780eV及795eV、684eV。至于以AFM观察碳上的针状结构,其 微晶型尺寸约在6~10nm。由上述结果显示本发明所合成的光触媒复合体, 其微粒具有纳米粒径尺寸,而且具有锐钛矿晶型的TiO2以及法兰克迪克索奈 特晶型的BaF2。图3所示为本发明的光触媒复合体的SEM照片以及EDS分 析图谱。此光触媒复合体所使用的多孔材料为陶瓷粉,结果显示光触媒复合 体中所含的二氧化钛与氟化钡的粒径均为小于100nm以下的纳米微粒。
实施例2.以辐射能致效型光触媒复合体进行光触媒反应
配制6组浓度为10ppm的甲基蓝溶液,分别将实施例1所制备而得到的 光触媒复合体(C1-C6)0.2g加入甲基蓝溶液中,并以25Gy的Co-60γ射源辐 射照射。由于甲基蓝在可见光范围波长约663nm处,有一极大及灵敏的吸收 峰,因此可藉由光电比色计测量此处吸收峰强度的变化。另外,甲基蓝溶液 在氧化态时为蓝色,而在还原态时为无色,因此也可以简易地由肉眼检视溶 液颜色的变化,判断溶液样品是否已进行氧化还原反应。
进行反应时的装置可如图4所示,将欲处理的目标物(例如废树脂或工业 废水,而此处为甲基蓝溶液)与辐射能致效型光触媒复合体混合而成为混合物 (3),Co-60(2)的辐射源放置于该混合物(3)中,外部设有铅屏蔽(5),可另设有 一搅拌装置(4),并将新鲜空气通入反应器中(1)。
结果如表3所示,A0代表尚未经光触媒复合体处理之前的波长663nm 处的吸光值,At代表经光触媒复合体处理后的吸光值,因此At/A0的数值越 低,代表光触媒的催化反应越佳。由表3中可知,所列出的C1-C6光触媒复 合体均可经由Co-60辐射而引发甲基蓝的光催化还原反应,并且观察到其褪 色效果。此外,若以钛含量而言,相较于含钛量较低的C1-C3,含钛量较高 的C4-C6具有较佳的催化效果。而于含钛量相同的光触媒复合体中,含钡量 越高,催化效果越佳。
上述之Co-60(2)的辐射源可以外部设置的方式提供,也可以X光照射设 备所取代。
此外,因甲基蓝为一种偶氮系染料,因此,由此实施例2的结果可推知, 本发明的光触媒复合体可用于处理含有偶氮系染料的工业废水。
实施例3.以辐射能致效型光触媒复合体分解有机物
反应装置如实施例2所述,只是所处理的目标物改为台湾核能发电厂所 实际使用过的Purolite公司阳离子交换树脂。将1克树脂、1克C6光触媒复 合体(制备方法如实施例1)、70ml的水以及含有活度5×106Bq的Co-60置 入图4的反应容器中,而溶液的最大吸收剂量率约为4mGy/h。以不同的照 射剂量进行测试,并以元素分析仪测量照射后的总碳(TOC)含量。结果如表4 所示,照射剂量1-9Gy均可使树脂分解,随着照射剂量增加,树脂渐由粒状 转为粉状,最后成为溶液中的小分子。表4中所列的照射剂量为目视时可观 察到树脂已完全分解的剂量。照射剂量增加时,溶液中的TOC将明显减少, 照射9Gy后,TOC约只剩下原来1%。由此可知,本发明的光触媒复合体可 以在无光的环境下,利用游离辐射完全分解树脂,并可以预期达到完全矿化 的目的。
由前述的说明及实施例中,可以证实本发明所提供的辐射能致效型光触 媒复合体确实可利用辐射能进行光触媒反应,而且其制造方法简便。所使用 的促进剂成本低且性质稳定,同时此种辐射能致效型光触媒复合体可以重复 回收使用。
此种辐射能致效型光触媒复合体也可以同时利用传统的UV光以及游离 辐射作为激发光源,而增加其使用效率。利用游离辐射作为光触媒的激发光 源,因其具有高穿透性与不需额外耗能等特性,因此可以应用于大规模的工 业处理,且不受天候、地点与时间的限制。此种辐射能致效型光触媒复合体 适用于一般工业废水废气、有机废液、废机油等的处理。此外,本发明将放 射性废料作为新的能源用途,不但可以解决放射性废料的处理问题,尚且可 以净化环境,或是生产新一代无污染的能源,实是一举数得。
表1、某些无机闪烁体受激发后的最大释出波长
  闪烁体   受激发后的最大释出波长(nm)   NaI(碘化钠)   303   CsI(碘化铯)   310   BaF2(氟化钡)   190/220;310   CeF3(氟化铈)   300;340   YAP   370
表2、本发明光触媒复合体的ICP分析结果(N=5)

表3、利用Co-60为辐射能以及本发明光触媒复合体催化甲基蓝的还原反应
  光触媒复合体   At/Ao   C1   0.62   C2   0.53   C3   0.41   C4   0.35   C5   0.33   C6   0.20
表4、利用Co-60为辐射能以及本发明光触媒复合体催化阳离子交换树脂的 反应
  照射剂量(Gy)   TOC(ppm)   0   336,000   1   3,480   3   2,664   5   2,135   9   2,046
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