Page 101 - Vol.30
P. 101

80
                                                                           時,CF 4 及N 2 O轉化效率於12-23kV
                  70                                                       分別為40-60%及70-74%,如與 圖
                                                                           5比較,發現O 2 存在使CF 4 及N 2 O轉化
                  60
                                                                           效率顯著下降。關於O 2 於電漿反應
                  50
                Conversion (%)  40                                         的影響,Guo et al. (2006)提及因O 2
                                                                           屬陰電性(electronegative),其會消
                  30
                                                                           耗系統內的高能電子進而導致CF 4 及
                                                                           N 2 O轉化效率下降。此外,由 圖6得
                  20
                                                                           知在有O 2 條件下,N 2 O轉化效率隨施
                  10                                   N 2O  CF 4
                                                                           加電壓增加而略為減少,推測原因
                  0
                       12    14     16    18     20     22    23           為O 2 於非熱電漿會生成O,而O會與
                                     Applied voltage (kV)                  N 2 之活性物種再生成N 2 O或NOx,隨
                                                                           施加電壓增加(電子能量增強),N 2 O
                   圖 6、1% O 2 對 plasma catalysis 系統去除效率之影響                 或NOx生成則更顯著,因此導致此趨
                                                                           勢。另外,Kim  et  al.  (2008)指出電
                                                                           漿系統中,discharge  gas  N 2 經電漿
                 100
                                                                                         *
                                                                           游離所生成的N 2 及N 2  (A 3 物質多寡
                  90
                                                                           和汙染物去除率成正向關係,但電
                  80
                                                                                                 *
                  70                                                       漿系統中若有O 2 添加,N 2 與N 2  (A 3
                                                                           會與陰電性較高的O 2 反應消耗  (Kim
                Conversion (%)  60                                         et al., 2008; Trushkin and Kochetov,
                  50
                                                                           2012),進而導致CF 4 及N 2 O的去除
                  40
                  30                                                       效率下降。
                  20
                                                       N 2O
                  10                                         CF 4
                                                                           Ar對plasma catalysis系統
                  0
                         0           20         50          70             去除效率之影響
                                       Ar content (%)
                                                                           圖7為 1% O 2 的 plasma catalysis條件
                   圖 7、不同 Ar 條件對 1%O2 plasma catalysis 系統去除效率之影響           下,加入不同含量的Ar對CF 4 及N 2 O
                                                                           去除效率之影響,實驗結果顯示在
                                                                           未通入Ar的條件下對CF 4 之去除效率
                                                                           約為60%,隨著Ar含量的增加,CF 2
               強非熱電漿系統的電場強度,隨電場強度的增強亦可能提升
                                                                           轉化效率最高可達90.2%,而N 2 O亦
               hot spot effect,而hot spot effect可誘發觸媒活性進而提高
                                                                           呈現相同的趨勢,隨Ar含量增加至
               污染物的轉化效率。另一方面,N 2 O於plasma  catalysis系統之
                                                                           70%,N 2 O轉化效率最高可達90%,
               轉化效率則介於77-89%,與NTP-alone  (12-23kV約為95%)
                                                                           顯示Ar的添加可有效改善O 2 對plasma
               相較明顯降低,由N 2 O轉化效率趨勢(隨施加電壓增加而提升,
                                                                           catalysis去除CF 4 及N 2 O之影響。Chen
               再減少)可推測NTP-alone因γ-Al 2 O 3 的添加及施加電壓的提升,
                                                                           et  al.  (2009)指出因Ar的介電強度較
               使系統的電場強度增強而產生hot  spot  effect,促使N 2 O再生
                                                                           N 2 低,故discharge gas中的Ar較N 2 容
               成,進而導致plasma  catalysis系統對N 2 O轉化效率低於NTP-
                                                                           易被離子化,而再比較兩種氣體離子
               alone。                                                                  *    *    *
                                                                           化後的物質Ar 和N 2 ,Ar 有較高激
                                                                                               *
                                                                           發閾能值(13 eV),比N 2 的6.17eV高
                                                                           出近2倍多,因此當Ar存在於非熱電
               O 對plasma catalysis系統去除效率之影響
                 2
                                                                           漿系統時,有助於提升系統去除污染
               O 2 於觸媒技術亦或電漿系統皆是重要參數,為探討O 2 影響,                            物之效能,減少O 2 對去除率的負面影
               plasma catalysis系統額外引入1% O 2 進行測試,其餘操作參數                    響,讓CF 4 及N 2 O的去除率維持在可
               固定; 實驗結果如 圖6所示,當1% O 2 存在plasma catalysis系統                 排放的標準。





                                                                               300mm FABS FACILITY JOURNAL          JUNE  2018  101
   96   97   98   99   100   101   102   103   104