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NTPs Voltage Frequency Pollutant Flow rate Carrier Gas Energy efficiency Conversion efficiency Reference

kV Hz ppm mL/min g/kWh %
DBD 8 2.85×10 6 CF 4 (800ppm) 1,000 N 2 - 32 Chang et al., 2001

DBD - 10 4 CF 4 200 - 0.14 56 Kim et al., 2005
DBD 8 - CF 4 100 - 1.81 51 Futamura et al., 2001
DBD 21 60 CF 4 600 N 2 0.28 48.6 Yu et al., 2001
DBD 13.5 30 N 2 O/NO (3,000ppm) 200 N 2 0.38 17.8 Hu et al., 2015

表 1、NTP 去除 CF 4 /N 2 O

NTPs Voltage Frequency Pollutant Flow rate Carrier Gas Energy efficiency Conversion efficiency Reference
kV Hz ppm mL/min g/kWh %

15 240 CF 4 (300) 600 - 68 Chang et al., 2001
CuO/ZnO/MgO/r-Al 2 O 3 N 2
10 50 CF 4 (1000) 250 0.54 54 Futamura et al., 2001
BaTiO 3 N 2
15 240 CF 4 (300) 600 0.64 65.9 Chang et al., 2001
CuO/ZnO/MgO/r-Al 2 O 3 N 2
13.5 30 N 2 O/NO 200 0.37 16.4 Hu et al., 2015
Ce 0.75 Zr 0.25 O 2 N 2
(3,000ppm)
表 2、Plasma catalysis 去除 CF 4 /N 2 O

低溫電漿系統可分為電子束法(electron beam)、輝光放電(glow 2013)、Ni/Al 2 O 3 、Ga/Al 2 O 3 及Zr/
discharge)、電暈放電(corona discharge)、高週波放電(radio Al 2 O 3 (El- Bahy et al., 2003)，其皆
frequency discharge, RF discharge)及介電質放電(dielectric 指出γ-Al 2 O 3 對CF 4 具有極佳的活性。
barrier discharge, DBD)。前兩者因電子能量過高，除了設備成 本計畫除了開發DBD式的NTP系統，
本昂貴還有幅射線產生的問題故無法廣泛地運用，而電暈放電 探討其對CF 4 /N 2 O之去除活性外，將
與介電質放電模型則因設備簡單且相對安全，為目前較受青睞
更進一步地在電漿系統中加入γ-Al 2 O 3
的處理系統， 圖1(A)(B)(C)為典型的電暈放電模型，主要由電極 觸媒以建立plasma catalysis系統，進
尖端產生電漿，其優點為反應器構造簡單而電漿產生容易，但 一步提升CF 4 /N 2 O去除之性能；並藉
也由於活性範圍集中於電極尖端，導致電子平均能量較低和汙 由不同之操作條件，尋求最佳之操作
染物處理效率較差。 圖1(D)則為介電質放電模型，其反應器由 參數，使系統最佳化，評估其應用於
兩個同心圓玻璃管組成，雖架構較為複雜，但產生的電漿能均
去除PFCs之技術可行性。
勻分布在試管中，其電子能量分布較高且處理面積大，亦無尖
端放電容易導致耗損的問題，故做為本次研究發展的模型。

表1為NTP系統去除CF 4 /N 2 O之相關文獻彙整，可看出不同的
計畫方法
電壓、頻率、汙染物濃度和流量都會影響去除率的實驗結果，
而NTP對PFCs的去除效率約莫在50%左右，顯示NTP系統對
CF4之轉化效率仍屬不足，而為了提高NTP的處理效率，同時 本 研究內容可分為兩主軸，分別
保持其低能耗的特性，電漿觸媒系統開始被廣泛地探討， 表2 為NTP-alone及Plasma catalysis
為電漿觸媒系統應用於PFCs去除之相關文獻彙整，其不同的 應用於CF 4 /N 2 O去除之測試，並在最
觸媒被放入電漿反應器裡，利用觸媒的高活性增加汙染物去 後進行兩個系統之結合運用。此外，
除效率，而文獻顯示plasma catalysis對PFCs之去除效率接近 本計畫亦探討不同之操作參數對CF 4 /
70%，與NTP比較下，plasma catalysis系統呈現較佳的PFCs N 2 O及去除效率之影響，包含不同操
去除性能。而在觸媒的選擇上，相關文獻多以γ-Al 2 O 3 -based 作電壓、載氣條件及觸媒使用等，實
進行觸媒改善以提升CF 4 轉化效率，如Ce/Al 2 O 3 (Song et al., 驗流程及內容如 表3。

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