Browsing by Author "Ke, Shawn-Wei"

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    原位光導技術量測二硫化鉬極致薄膜材料於二氧化碳光催化還原反應的應用
    (2021) 柯尚緯; Ke, Shawn-Wei
    本篇論文主要探討使用熱蒸鍍與化學氣相成沉積法合成的三奈米半導體薄膜材料二硫化鉬(MoS2)在光催化二氧化碳還原的反應機制，而我們也藉由薄膜材料對環境感測優異的特性，製作光感測裝置並且使用四極式半導體探針體測量儀去觀測光電導在光催化反應中變化，來幫助我們更深入反應中電子傳遞機制。在我們所測量光導數據主要所做的差異化實驗有環境變因和波長變因去設計實驗，而在光催化方面我們是採用氣體氣相層析去量測與計算產量，再使用長時間光導測量去比較在不同氣體環境下的數據差異，可以得知在二氧化碳和水氣得環境下確實能使光電流下降，即代表載子被氣體分子吸收還原為可循環利用的有機分子燃料。而在波長上主要是紫外光有最佳的光響應，甚至造成了特殊的巨大持久性光導（GPPC） 性質，藉由上述兩者的數據結合，我們能推導出光激發載子與反應氣體間的電子傳遞機制。為了解釋電子傳遞的行為，從能帶彎曲的兩種模式表面電子聚集（SEA）和表面電子消耗(SED)，並且參考了光電導的載子活期和光電流大小等特性，推論出表面電子聚集為本薄膜材料提出一個合理和完善的解釋。本研究為了解電子傳遞效應如何影響材料的催化效率，主要的方法即是生成凡德瓦二維異質材料，藉由生長三奈米二硫化鉬薄膜於單層石墨烯來達到材料之間優異的原子級接觸和特殊傳遞特性，更藉此影響和增進光催化二氧化碳還原產率。