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研究生： 邱俊喜
Chun-His Chiu
論文名稱： 光電奈米口罩
指導教授： 張榮森
Rong-Seng Chang
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 理學院 - 光電科學研究所碩士在職專班
Executive Master of Optics and Photonics
畢業學年度： 91
語文別： 中文
論文頁數： 56
中文關鍵詞： 奈米
外文關鍵詞： TiO2
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    • 光觸媒必須要有光，才能產生作用。平常的口罩中無光源，故必須將光源置入，才能產生效用。本論文的主要目的在於，製作出一個本身具有光源的光觸媒口罩，並檢測口罩的實際效用。
    光源置入之方法，必需達到使光保持均勻，無死角﹔要有殺菌的效果存在，所以在口罩的兩側，分別置入ＵＶ燈泡，來當成光源，使光觸媒達到最佳效益。
    另外，本文中，以甲基藍之減色方式，來取代殺菌的效果

    目 錄 致謝辭……………………………………………………………………1 摘要………………………………………………………………………2 目錄………………………………………………………………………3 圖表索引…………………………………………………………………4 第一章 緒論……………………………………………………………1 第二章 研究方法及原理………………………………………………2 第一節 二氧化鈦的製備……………………………..………… 2 第二節 二氧化鈦光觸媒原理……………………………..………3 第三章 奈米光觸媒滅菌口罩結構…….…………………..…………5 第四章 光觸媒口罩中光的分佈……………………………………..17 第一節 光分佈之原理…………………………..………………17 第二節 光分佈之電腦模擬………………………………………19 第1種模擬圖…………………………………………….19 第2種模擬圖…………………………………………….20 第3種模擬圖…………………………………………….24 第4種模擬圖…………………………………………….29 第五章 二氧化鈦光觸媒的測試……………………………………...32 第一節 甲基藍的測試…………………………………………32 第二節 臭豆腐水氣味測試……………………………………47 第三節 光線模擬分析圖之模型………………………………48 第四節 結論……………………………………………………51 第六章 討論與未來展望……………………………………………54 參考資料………………………………………………………………55 附錄……………………………………………………………………56 圖表索引 圖一 口罩結構圖………………………………………………………11 圖二 口罩結構圖二……………………………………………………12 圖三 口罩通氣孔………………………………………………………13 圖四 光線反射圖………………………………………………………13 圖五 光線反射圖………………………………………………………14 圖六 光線反射圖………………………………………………………14 圖七 光線反射圖………………………………………………………17 圖八 光線反射圖………………………………………………………17 圖九 為圖八之放大…………………………………………………18 圖十 纖維平行排列,只有一層時,且位置在光源的下方點…………...19 圖十一 纖維交叉排列,有一層時,且位置在光源的下方點…………..19 圖十二 LED的輝度圖…………………………………………………20 圖十三 LED與口罩之間的相對位置……………………………….…21 圖十四 LED與口罩表面相距50MM時的光分佈……………………22 圖十五 LED與口罩表面相距40MM時的光分佈……………………22 圖十六 LED與口罩表面相距30MM時的光分佈……………………23 圖十七 LED與口罩表面相距20MM時的光分佈……………………23 圖十八 LED燈的發散角為33.4 degree. 輝度圖……………………...24 圖十九 口罩與LED的相對位置圖……………………………………25 圖二十 口罩下方……………………………………………………….26 圖二十一 口罩上方…………………………………………………….26 圖二十二 口罩右側…………………………………………………….27 圖二十三 口罩左側…………………………………………………….27 圖二十四 口罩靠近臉的這個面(R=88mm的面)………………..……28 圖二十五 LED燈的發散角為33.4 degree. 輝度圖……………………29 圖二十六 實際口罩圖………………………………………………….29 圖二十七 口罩架構圖………………………………………………….30 圖二十八 口罩進氣的那邊…………………………………………….31 圖二十九 靠進臉的這邊……………………………………………….31 圖三十 甲基藍，臭豆腐水，二氧化鈦……………………………….32 圖三十一 紫外燈………………………………..……………………33 圖三十二 風扇………………………………………………………..33 圖三十三 剛開始……………………………………………………..34 圖三十四 滴上甲基藍………………………………………………...35 圖三十五 5分鐘後……………………………………………………36 圖三十六 10分鐘後…………………………………………………..37 圖三十七 15分鐘後…………………………………………………..38 圖三十八 20分鐘後…………………………………………………..39 圖三十九 25分鐘後…………………………………………………..40 圖四十 30分鐘後……………………………………………………..41 圖四十一 變化圖……………………………………………………..42 圖四十二 取紅色框框的範圍來作該範圍顏色變化的3D圖如下…43 圖四十三 二氧化鈦樣本滴上甲基藍在照光前的光線分布………...44 圖四十四 二氧化鈦樣本滴上甲基藍在照光30分鐘後的光線分布.44 圖四十五 無二氧化鈦樣本滴上甲基藍在照光前的光線分布……...45 圖四十六 無二氧化鈦樣本滴上甲基藍在照光30分鐘後的光線分布………………………………………………………………………..45 圖四十七 口罩噴上臭豆腐水，並以紫外燈照……………………..47 圖四十八 光線模擬圖的模型………………………………………..48 圖四十九 光線模擬圖的模型取中央部份…………………………..48 圖五十 圖四十七的3D光度圖………………………………………49 圖五十一 圖四十八的3D光度圖……………………………………49 圖五十二 有二氧化鈦………………………………………………...51 圖五十三 無二氧化鈦………………………………………………...51 圖五十四 有二氧化鈦………………………………………………...52 圖五十五 無二氧化鈦……………………………

    參考資料
    1. Matthew Moffitt, “NANOPARTICLE SIZE CONTROL AND CORONAL STRUCTURE IN BLOCK IONOMER MICELLES”,(1997)
    2. 張立德,牟季美,”納米材料與納米結構”,科學出版社,2001
    3. 張志焜,崔作林,”納米技術與納米材料”華夏英才出版基金,
    4. M.Yoshinari,Y.Oda,T.Kato,K.Okuda,”Influence of surface modifications to titanium on antibacterial activity in vitro”,Biomaterials 22 (2001) 2043-2048
    5. Agnes Pottier , Corinne Chaneac , Elisabeth Tronc , Leo Mazerolles and Jean-Pierre Jolivet, “Synthesis of brookite TiO2 nanoparticles by thermolysis of TiCl4 in strongly acidic aqueous media “Received 11th January 2001,Accepted 24th January 2001
    6. 盧明憲,陳坤源,陳郁文,”奈米級二氧化鈦粉體之製備與應用”,NSC 89-2214-E-008-023
    7. 王升平,”四氯化鈦製作納米二氧化鈦透明結晶膜及其應用” ,碩士論文,中央大學化學工程研究所
    8. 梁乃允,”納米二氧化鈦透明結晶膜之製作及光催化應用”,碩士論文, 中央大學化學工程研究所
    9. 蔣孝澈,溶凝膠製作與應用專輯,化工,1999,46(5),pp.12-15中央大學化學工程研究所

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