謝學真臺灣大學：化學工程學研究所王嘉慶Wang, Chia-ChingChia-ChingWang2007-11-262018-06-282007-11-262018-06-282004http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/52176光觸媒在光源照射下利用特定波長光源的能量來產生電子與電洞，催化周圍之氧氣及水分子激發成極具活性的OH.及O2- 自由基，這些氧化力極強的自由基幾乎可分解所有對人體或環境有害的有機物質及部分無機物質，因此也具有殺菌的作用。Photocatalysts, once exposed to light source of specific wavelength, can produce electrons and holes, which can react with water and oxygen to generate reactive hydroxyl free radicals and superoxide ions, respectively. Almost all types of organic and inorganic substances can be degraded by using photocatalysis, thus generating bactericidal effect.誌謝 I 中文摘要 III 英文摘要 V 目錄 VII 圖目錄 XI 表目錄 XV 1 研究背景 1 1.1 緒論 1 1.2 TiO2光觸媒簡介 3 1.2.1 光觸媒作用原理 3 1.2.2 光觸媒的種類 4 1.2.3 二氧化鈦光觸媒 7 1.2.4 影響光觸媒活性的因素 10 1.2.5 光觸媒的應用 12 1.2.5.1 抗菌、殺病毒 12 1.2.5.2 自潔作用 14 1.2.5.3 脫臭與空氣淨化 14 1.2.5.4 污水處理及淨化 15 1.2.5.5 超親水性與玻璃防霧 15 1.2.6 可見光光觸媒 18 1.3 製備TiO2光觸媒粉體的方法 20 1.3.1 水解法 20 1.3.2 水熱法 23 1.4 大腸桿菌 25 1.4.1 大腸桿菌介紹 25 1.4.2 大腸桿菌致病性及滅菌方法 27 1.5 光觸媒殺菌機制探討 28 1.6 其他殺菌方法介紹 37 1.6.1 臭氧殺菌 37 1.6.2 雙氧水殺菌 37 1.6.3 酒精殺菌 37 1.6.4 紫外燈殺菌 38 1.6.5 高溫高壓殺菌 38 1.6.6 金屬離子殺菌 38 1.7 研究構想 41 2 實驗儀器藥品、原理及方法 45 2.1 實驗藥品及儀器設備 45 2.1.1 實驗藥品 45 2.1.2 實驗設備 46 2.1.3 實驗耗材 46 2.2 實驗裝置圖 47 2.3 實驗步驟 49 2.3.1 培養皿製作 49 2.3.2 培養大腸桿菌 49 2.3.3 製作PBS緩衝溶液 50 2.3.4 混合大腸桿菌與光觸媒 50 2.3.5 照光位置分佈圖 51 2.3.6 取樣 53 2.3.7 序列稀釋 53 2.3.8 塗菌及換算成菌數濃度 56 2.4 光觸媒分解甲基藍測試 58 2.4.1 光觸媒分解甲基藍的介紹及原理 58 2.4.2 光觸媒分解甲基藍的實驗步驟 59 2.5 雙氧水對光觸媒的作用 59 2.5.1 雙氧水對光觸媒作用的介紹及原理 59 2.5.2 光觸媒/雙氧水分解甲基藍的實驗步驟 60 2.5.3 雙氧水對大腸桿菌的影響 60 3 實驗結果與討論 61 3.1 商品化光觸媒效果比較及實驗變數的影響 61 3.1.1 商品化粉體分解甲基藍測試及實驗變數的影響 61 3.1.2 紫外光強度對光觸媒的作用 76 3.1.3 加入雙氧水對光觸媒殺菌的影響 86 3.1.4 改變光觸媒使用量對殺菌的影響 93 3.2 自行合成光觸媒之殺菌效果 96 3.2.1 合成方法、條件及特性分析 96 3.2.2 分解甲基藍測試 101 3.2.3 自行合成光觸媒殺菌效果測試 106 3.3 金屬離子之殺菌作用 111 4 結論與未來研究方向 121 4.1 結論 121 4.1.1 各種不同光觸媒的比較 121 4.1.2 最佳殺菌條件 122 4.2 未來研究方向 122 參考文獻 1242544980 bytesapplication/pdfen-US二氧化鈦氧化鋅殺菌作用大腸桿菌光觸媒TiO2E. coliphotocatalysbactericidal effectZnOthesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/52176/1/ntu-93-R91524032-1.pdf