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新象新知
applied voltage=12-23kV、applied
frequency=18.5kHz、CF 4 及N 2 O=
300ppm及discharge gas=N 2 ,實驗
結果顯示NTP-alone操作於12kV對
N 2 O及CF 4 去除效率分為95.2%及
58.5%,當施加電壓分別上升至23
kV時,CF 4 之去除效率可大幅提升至
81.1%,而N 2 O之轉化效率則無顯著
之變化(仍維持約95.0%),相關文獻
顯示電漿反應中非熱電漿程序的電
子能量可高達10 eV,而N 2 O之解離
能約為4.6eV,由此可知本研究所開
發AC-DBD系統於較低施加電壓條件
下(12kV)已有足夠的電子能量可將
N 2 O去除。而CF 4 則因其解離能較大
(12.4eV),因此非熱電漿系統需操作
圖 3、電漿放電示意圖 (Voltage=15 kV、frequency=10 kHz)
較高的電壓條件才可提高轉化效率,
一般而言,施加較高的電壓可讓系統
120 獲得更高的輸入功率,促使氣體污染
物去除效率上升;另外,施加電壓增
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加時系統電場強度也隨之增加,使電
子獲得高能量有利於電漿化學反應。
80
Conversion (%) 60 Plasma catalysis於不同操作電壓對
40 CF 及N O之去除
2
4
20 本研究進一步利用plasma catalysis
N 2O CF 4
(NTP+γ-Al 2 O 3 )系統進行CF 4 及N 2 O
0 去除之測試,實驗條件除了在反應
12 14 16 18 20 22 23
Applied voltage (kV) 器添加catalyst =γ-Al 2 O 3 之外其餘
條件皆和NTP-alone系統相同(如 圖
圖 4、NTP-alone 系統於不同操作電壓對 N 2 O/CF 4 之去除效率 5 所示),以利比較兩者去除CF 4 及
N 2 O之效率。 圖5顯示不同施加電
壓下plasma catalysis系統對CF 4 及
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N 2 O之去除效率,結果顯示系統
90
操作於12-23kV,CF 4 之去除效率
80
為76.3%-92.4%,顯示具活性之
70 γ-Al 2 O 3 與非熱電漿結合為plasma
Conversion (%) 50 catalysis系統可顯著提升CF 4 之去
60
除效率(NTP-alone=58.5-81.1%),
40
30 Vandenbroucke et al. (2011)指出
plasma catalysis以packed-bed形
20 式存在時,系統內擁有許多接觸點
N 2O
10 CF 4
(contact points)使放電效應增強,
0 進而提升污染物之去除效率;另外,
12 14 16 18 20 22 23
Applied voltage (kV) plasma catalysis系統所填充的觸媒
(Al 2 O 3 )一般帶有高介電常數,具高
圖 5、Plasma catalysis 系統於不同操作電壓對 N 2 O/CF 4 之去除效率 介電常數之物質填充於電漿區可增
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