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的性能 。 從裝置於MAU或FFU的化學濾網來看，需同時處理大小
目前潔淨室內最廣為採用的AMC控制方式，為風機過濾 氣體分子的混合氣體，在競爭吸附效應的影響下，活性碳系
機組(Fan Filter Unit, FFU)、外氣空調箱(Makeup Air handling 列的濾網往往可處理大分子 [05][06] (如甲苯、二甲苯、醋酸、
Unit, MAU)等空調設備上加裝化學濾網(Chemical Filter)，控制 PGMEA等)，但是在小分子(如異丙醇、丙酮)的捕捉效率上卻
關鍵製程環境之AMC濃度，避免濃度過高對良率產生不良的 已飽和失效。由於製程線寬逐漸縮小，不僅是製造環境甚至
影響。採取物理吸附和化學吸附的化學濾網可用於各種空調 連新風供應的AMC控制要求亦日趨嚴格。針對先進製程區域
系統中，其設計類似填料床(Packing bed)的概念，將吸附劑 外氣空調箱出口端異丙醇/丙酮濃度允許值日益降低的要求，
以填充、散佈夾合後打摺，或以植入方式，將填料以蜂巢結 由於既有活性碳濾網對異丙醇/丙酮吸附容量不足，平均兩週
構、摺型結構、顆粒充填結構、泡棉結構、片狀包裝結構、 必須更新(標準一年更新一次)，造成濾網消耗及拆裝成本急遽
板狀結構等型態構成 [03][04] 。化學過濾器濾材可能只有一種類 上升。舉例來說，以目前標準活性碳Vee型一次型TOC濾網，
型的結構，或者是兩種或兩種以上結構的組合，目前半導體 對於標準140,000CMH的外氣空調箱單台每層需42片。關鍵製
業以節省成本考量，幾乎使用摺型碳布型活性碳或活性碳纖 程區域需安裝兩層，以利處理短鍊碳系低分子量AMC，每個
維當作吸附材，某些需要對污染物較大吸附握持容量以及需 月固定單層需更換，第一年成本約756萬台幣，累積五年成本
要再生的場合，則考慮使用顆粒充填結構的圓筒式濾網。 達3,780萬台幣價格不斐 ; 若再加上報廢濾網處理成本，價格
活性碳為多孔性(孔隙體積0.33cc/g~1.5cc/g)，且具備廣 更高居不下。倘若能夠將經常要更換的AMC濾網予以「設備
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大面積(通常為800~1,500m /g)之優良吸附劑，係利用活性碳 化」，透過兼具AMC濾網特性並能多次重覆的處理(即可多次
的孔洞，將有色、有味或有害的物質產生物理、化學之吸附 再生)的裝置，不僅能夠維持潔淨室於生產所需環境規格，減
作用或分解作用以達去除之目的(如 圖1所示)。活性碳擁有高 少消耗品使用，並且能夠減少廢棄物，達成節約成本並降低
比表面積以及孔洞尺度分佈範圍廣闊的特性，內部充滿縱橫 廢棄物產出，滿足綠色潔淨生產的目標。
交錯多孔徑尺度細孔(20~500Å)，且可依應用領域需求於孔
洞表面結構進行特定官能基或元素修飾，強化對特定揮發性 2. 文獻探討
有機化合物(VOCs)的吸引力，其最佳應用對象為分子量40至
較常被使用在潔淨室及室內空氣品質AMC移除的機制為
150g/mole，以及沸點介於40~200℃之揮發性有機物質。與
吸附(Adsorption)，即將吸附劑設計於高接觸表面積的化學濾
活性碳相比，活性碳纖維因其具有筆直、短且較均一的微孔
網形式。吸附乃利用吸附劑(Adsorbent)本身表面力(Surface
(<20Å)，其動態吸附能力與對小分子的吸附效益均優於一般
Force)之作用，為氣體擴散至吸附劑的表面，並集中於固體
商用的活性碳，有利於質傳。不過由於活性碳材料的吸附選
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表面上之一種操作。吸附的發生分三個階段 : ①被吸附質
擇性差，水氣與粉塵的存在會導致處理效率大幅降低，再加
(Adsorbate)從大氣中擴散至吸附劑的外表面；②移動至吸附
上穩定性低，材料更換頻率高，在實際使用上必須支出較高
劑的孔洞內。因為吸移動至吸附劑的孔洞內。因為吸附劑均
操作費用。此外活性碳纖維因結構特性與製備成本遠高於活
屬附劑均屬多孔性物質主要的表面積均源自孔洞的表面積，
性碳，在實用上會有壓損與運轉成本之挑戰。
其內表面積的總和通常遠大於其外表面積；③再擴散至吸附
劑更內部的孔洞內表面附著。(圖2)
圖1、活性碳系吸附材
圖2、活性碳吸附空氣中化學氣態污染物的機理
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