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歷史雜誌

依專輯名稱關鍵字搜尋或依年份搜尋,年份輸入範例202406

作者:林亮毅、白曛綾光電廢棄物粉末資源化製造技術

中孔洞二氧化矽因其有高比表面積、高孔徑大小、高抗熱性與反覆再生能力,目前逐漸取代沸石與活性碳應用至二氧化碳控制。不過該類型材料價格昂貴且其製造過程亦較費時費能,產物取得較沸石與活性碳困難,故此,目前應用於二氧化碳控制之研究不若傳統沸石與活性碳廣泛。

為節省傳統奈米材料合成時所需高額化學材料成本,本研究利用TFT-LCD光電面版廠所產生之二氧化矽粉末廢棄物做為奈米孔徑材料合成之前驅物。由光電廢棄物萃取之無機矽源上澄液經由水熱法,製造類似於中孔洞SBA-15之材料,此類中孔洞材料由於合成時所使用之三崁式界面活性劑P123為中性,相對於合成M41S所使用之陽離子型界面活性劑(CTAB)不僅在價格上較便宜外,在環境汙染程度上也相對較低。研究結果發現以SiO2: 0.02P123: 263H2O: 16.2NaOH: 2.22 H2SO4可合成得到較佳之中孔洞材料WP-Nano-0.02,其比表面積為661 cm2/g、孔洞大小為9.1 nm及孔洞體積為1.5 cm3/g,而由氮氣吸脫附曲線及TEM之鑑定,更確認其為中孔洞吸附材;而於二氧化碳測試後,其在特定條件下之CO2吸附量為80 mg/g,較利用化學品所得到之SBA-15及MCM-41之吸附量還高。在價錢成本估算部分中,使用廢棄粉末合成之WP-Nano-0.02相較於使用化學品合成SBA-15-0.02可節省約40 %的價錢,更僅為使用化學品合成MCM-41之四分之一的價錢。如此本研究所製得之奈米材料即可大量製造,並應用於捕獲CO2溫室氣體上。綜合成本考量和後端二氧化碳應用,使用此材料在未來二氧化碳捕捉的應用上具有前瞻性。