國家實驗研究院台灣儀器科技研究中心在協助台灣傳統產業轉型智慧製造上不遺餘力，而且連工廠後端的汙染處理也幫社會大眾想到了! 因此設計可以快速反應的「旋轉床式光觸媒反應器」，利用廢棄光碟片作為反應床，強化光觸媒反應的速度與操作效率，不僅可以降低反應床價格，還兼具環保功能。

       趕快一起來看看，我們是如何做到的吧！

台灣儀器科技研究中心 / 黃鴻基副研究員

       自從A. Fujishima（藤島）團隊在1972年提出以二氧化鈦進行「水」的光觸媒分離，並於1979年提出同樣以二氧化鈦進行水中二氧化碳的消除後，大家了解到光觸媒反應是一個很有效的污染消除途徑。然而因為光觸媒反應生成物與光觸媒表面間的親和力很好，所以彼此只要一遇到，往往就會如膠似漆賴著不走。這讓一般直接將光觸媒加入水中的泥漿床式反應器或是將光觸媒固定在基板上的固定床式反應器有了天生的缺陷，開始操作的極短時間內光觸媒反應效率會下降。遇到這種情況，很多時候會採用劇烈攪動、超音波震盪等等方法來改善，但往往效果有限。

旋轉床式光觸媒反應器加快光觸媒反應

       旋轉床式反應器是最近二、三十年間發展出來重要的綠色化學反應技術。

       光觸媒旋轉床反應器兼具泥漿床式反應器的高質傳反應效率優點，以及固定床式反應器之二氧化鈦微粒回收簡便優點。利用馬達驅動表面鍍製有光觸媒的聚乙烯塑膠圓盤反應床自轉。待處理之液體由上方注入光觸媒反應床。自轉中的光觸媒反應床所產生之離心力會驅使甲基橙 (methyl orange) 溶液向外散佈，形成表面上厚度均勻的水膜，同時光碟片表面的光觸媒薄膜在汞燈照射下誘發進行光觸媒催化降解反應，破壞待處理汙染物的分子結構，進而達到降解或消除的效果。處理過的液體經由離心力驅動飛離光碟片後，由收集槽收集可重複循環操作水處理汙染物消除程序。

更快更好的表面電漿光觸媒反應，以及雙光源介面波導反應床

       光觸媒光碟片介面波導反應器可利用發光二極體或各種燈源作為反應光源，反應槽體積小且反應效率佳，能源耗損也更小。光觸媒光碟片介面波導反應床上方照射汞燈的紫外光，光碟片波導內傳遞中心軸提供的紅光。表面電漿效應是一種奈米金屬內的自由電子群集震盪的現象，可以聚集奈米金屬周邊的光能量，強化光觸媒反應。這是一種自由電子們眾志成城，吸收與轉換更多光能量的效應。

       使用紫外光操作光觸媒反應，增加其他可見光由波導介面照射奈米金屬光觸媒複合顆粒，則可以進行表面電漿強化之光觸媒反應。光碟片介面波導可以減少水中汙染物對光的吸收與損耗，更進一步強化表面電漿光觸媒反應的操作效率。