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研究領域

應用電漿觸媒技術去除空氣污染物

溫室效應氣體排放控制

毒性空氣污染物 (含重金屬及戴奧辛)控制技術

及環境流佈                 

 

研究室簡介

     

究方向-戴奧辛

垃圾焚化廠廢氣排放特性研究方面,本研究群針對國內都市垃圾焚化廠污染物之排放特性及控制技術進行了相當深入且系統性之學術研究,尤其是戴奧辛污染物方面其無論是在生成機制、控制技術及大氣擴散特性等研究主題都有相當豐碩的結果,此外在電弧爐煉鋼廠以及金屬冶煉製程中廢氣排放特性掌握則是近年來主要研究方向,同時本研究群針對以上主題所獲得之研究成果都能獲得國外期刊的肯定陸續刊出。

戴奧辛(Dioxins) 是指一化學結構含有兩個苯環,中間有兩個氧原子所連結的化合物。實際上,一般人所謂的『世紀之毒』一戴奧辛,是專指2,3,7,8-四氯戴奧辛(2,3,7,8-PCDD)而言。現今俗稱的『戴奧辛』為戴奧辛類化合物的統稱。一般似戴奧辛化合物共可分為三群,分別為戴奧辛群(polychlorinated dibenzo-p-dioxins;PCDDs)、呋喃群(polychlorinated dibenzofurans;PCDFs)以及平面狀多氯聯苯群(polychlorinated biphenyls;PCBs),結構如圖所示。在本研究中若提及戴奧辛則泛指PCDD/Fs而言。戴奧辛是以各種型態存在於環境或生物體內的有機化合物,其主要的基本鍵結架構為三環芳香族碳氫化合物,在1 ~ 9的位置上都和氯原子結合,由於此類化合物有八個位置能與氯原子結合,因此依氯原子鍵結數目及位置的不同,PCDDs共有75種同源異構物;而PCDFs則有135種,這些異構體的物理、化學及毒性皆不盡相同。 一般PCDDs及PCDFs皆具相當之毒性,但其中1~3氯的異構物因毒性極低或甚至不具毒性,因此通常所討論的PCDD/Fs係指含4~8氯原子的136種PCDD/PCDFs的衍生物而言。

•  戴奧辛

 -環境賀爾蒙之一

 -結構穩定且在環境中不易分解(半哀期久)

 -經大氣擴散、貯留及沉積,造成環境蓄積作用

 -可由食物鏈進入人體,將大幅提高致癌機率

  • 2,3,7,8-TCDD於1997年被世界衛生組織(WHO)列為對人體致癌性物質。
  • 聯合國環境規劃署(UNEP)所公告的12種持久性有機污染物(POPs)之一
  • 皮膚氯痤瘡、垂直感染、致癌作用、基因毒性作用

研究方向-電漿技術

在先進空氣污染控制(電漿)技術研究方面,過去本研究群利用先進之電漿技術針對氮氧化物等空氣污染物發展控制技術並獲致豐碩之研究成果。近幾年來則針對國內蓬勃發展之半導體產業其於製程中所產生含氟之溫室效應氣體的去除機制進行研究,嘗試結合現行之觸媒技術及先進之電漿技術針對以上污染物之去除效率進行評估,並獲得初步之研究成果。

自1988年起美國環保署(U.S. EPA)即開始從事以非熱電漿(Non-Thermal Plasmas, NTPs)方式去除氣態毒性物質及揮發性物質的研究,其主要的目的是欲發展建立一套低成本和低操作費用,並可於常壓下進行之先進空氣污染控制技術。近來,利用氣體游離(電漿)的原理以氣態氧化法去除氣態污染物已陸續研究發展中;如電子束法(Electron Beam)、電暈放電法(Corona Discharge)、微波法(Microwave)、高週波電漿(Radio Frequency, RF)、介電質放電法(Dielectric Barrier Discharge, DBD)等,皆已被證實具有一定的處理效果。其中,微波法及高週波電漿的操作較適用在低壓之條件,在空氣污染物去除的應用上受到很大的限制。反觀電子束法、電暈放電法及介電質放電法,在常壓下即可進行有效放電,為目前非熱電漿去除氣態污染物的研究主流。電漿系統中在兩電極間施加一足夠的高電壓,產生一高電場,使存在於反應器空間之帶電粒子加速並獲得動能。由於電子質量極低,速度因此遠大於電場中其他粒子。在此速度差的情況下,粒子間很容易發生非彈性碰撞,並產生高活性的自由基,促使相關化學反應進行。由於電漿反應原理不同於傳統化學,它有二項異於傳統的特點:

1. 傳統化學中,有些反應雖於熱力學上可行,但常因所須的反應活化能太大,致使反應速率太慢或根本難以發生。當利用電漿程序進行吾人所需的反應時,電子可與氣體分子碰撞而產生高反應性活性物種,隨後經由一般化學路徑進行反應,讓原本熱力學上不易進行的反應發生。

2. 傳統化學於高溫反應時,由於並非常溫常壓下進行(如SNCR),因經常必須外加大量熱能以控制反應條件,消耗能量隨之增高。而當藉由施加高電壓方式,在常溫常壓狀態發生電漿反應時,氣流在溫度上將不會大量提昇,這意味電漿程序即使讓電子溫度升高,浪費於熱傳上的耗能相當有限,操作性明顯較傳統化學處理方式改善許多。         

1.研究室介紹  2.主持人介紹  3.研究成員 4.研究計畫  5.研究成果

 

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