Fe0/air
處理
零價鐵(Fe0)具成本低、對各種汙染物去除效果好,此外有氧條件下零價鐵則Fe3+還原為Fe2+,可以產生強氧化劑如羥基(OH˙)並降解有機汙染物。
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MnO2應用於臭氧及高級氧化法(AOP)反應
在廢水生物處理程序中,可於不同階段加入臭氧處理。臭氧會與水中物質如苯環類有機物、結構複雜之腐質酸等發生反應,而在生物處理前加入臭氧主要是以臭氧之強氧化力處理具有毒性及生物難分解性的廢水,使原本水中不利生物之化合物能消失或轉化成較具生物分解性的物種。
在MnO2與臭氧反應後,會生成氫氧自由基(•OH)、超氧自由基(O2•)等,這些生成的自由基具有很強的氧化能力,能夠氧化破壞水中污染物,此一過程:藉由加入氧化劑、觸媒、紫外光、超聲波等方法,使其生成強氧化劑,進而有效破壞水中污染物的方法,就稱為高級氧化法AOPs。
而MnO2與臭氧的反應當中擔任觸媒的角色,所以在處理過程中並不會被消耗,因而可以回收再使用。
優點:
1.
操作設備簡單。
2.
反應速度快。
3.
強氧化劑對多種有機污染物皆有效去除。
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電混凝法(EC)
電混凝法(EC)是一種處理廢水的技術,使用不同的材料如鋁和鐵作為犧牲陽極來產生可形成氫氧化鐵絮狀物的金屬陽離子。鐵陽離子會通過電荷中和將染料與廢水分離。金屬經氧化物絮凝物則可以通過蜜蜂或清掃凝固除去染料。氯化物通常用作為支持電解質;而影響EC去除染料的重要因素包括染料性質,電極材料和表面積,施加電流,溶液pH值和混合速度。電混凝法(EC)的優點包括設備簡單、操作簡單、維護少、無色無味流出物、低汙泥產量和有效去除膠體顆粒。
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CoMnAl
與高級氧化法(AOP)
氫氧自由基(.OH)具有很強的氧化能力,若是能運用各種方式於廢水中間接產生或衍生出氫氧自由基,就可以利用氫氧自由基增強污染物的處理效率。而高級氧化處理法便是利用間接產生之氫氧自由基當作強氧化劑,使其有效破壞廢水中污染物的化學反應。一般常見的方法便是加入氧化劑、催化劑或借助紫外線、超聲波的作用,使其衍生出強氧化力之氫氧自由基。
CoMnAl就是一種催化劑來加速氫氧自由基處理的效率,也由於是催化劑,所以並不會被消耗,進而重覆使用。
優點:
1.氫氧自由基具有極強的氧化性,對多種污染物能有效去除。
2.對污染物的破壞程序能很接近100%
3.屬於游離基反應,所以反應速度快
4.可操作性強,設備相對簡單
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不同方法合成鈦酸方法及其應用
鈦存在於地球上大部分都以二氧化鈦礦物(TiO2)的型態存在,然而二氧化鈦主要作為光觸媒,光觸媒材料在光的照射下,會把光能轉變成化學能,促進有機物的合成或分解,這樣的過程稱為光觸媒反應。
使用鈦的原料利用不同的方法,像是最簡單微波爐微波、水熱法、溶劑凝膠法來合成鈦酸並去除污染物,更可以加入有磁性的物質一起合成,製作出有磁性的鈦酸吸附劑,可以運用簡單的磁鐵達到有效的分離,達到最大的回收效益
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電剥graphene介紹及其應用
石墨烯的發現是科技的一大福音,其優點只要善以開發提升使用效率,便可讓生活更加便利。石墨烯早期多使用化學氣相沉積,或使用傳統Hummer法製作,雖可穩定保存,但有高耗能,花費時間長等的缺點。近年學術界發現一項新的技術:「電化學剝離法」,可以用簡單的設備製備出石墨烯
,石墨烯作為非金屬且低污染的導電材料,目前正廣泛地運用在增加電容研究。但是另一方面,石墨烯良好的原子排列結構和化學特性,其實也能整治污染水體。
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MOF製備及應用
金屬有機骨架(MOFs)是一種由無機金屬中心和橋接有機配體連接的具有網絡結構的結晶多孔材料。 由於其特殊的物理化學特性,例如大孔隙率、高表面積、較小的密度、高結晶度、可調控的孔隙特性、模塊化結構(柔性和剛性)、豐富的活性位點、高機械和熱穩定性,獨特的結構多樣性,有助於去除水中有毒污染物。 |
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Keratin應用及其用途
角蛋白,是羽毛,羊毛,動物的指甲和毛髮的主要成分,是一種豐富的和非食品的蛋白質,其特徵在於大量親水氨基酸對離子物質具有高親和力(例如重金屬或染料),例如羧基,它的分子,其可以作為吸附位點的染料的氨基。此外,角蛋白大部分可以從屠宰廢物中獲得,如羽毛,角釘和質量差的羊毛或來自紡織工業的舊面料。由於上述原因,角蛋白是一種有趣的低成本生物質適合用作水處理的吸附劑。
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高級處理創新技術
廢水處理一直是全球不斷關注的議題之一,近年環保意識抬頭,廢水問題更是被廣泛探討。本研究團隊對於廢水處理之研究主要著重在低成本、高效率且二次污染性低之處理技術。研究重點如電混凝法(EC)、零價鐵氧化法(ZVI)、微波觸媒氧化法(CWAO)、Fenton法等各種高級氧化法,處理目標包含光電廢水、染整廢水、電鍍廢水、製藥廢水等各種常見產業重金屬或有機廢水。
本研究團隊對於其他廢水處理法亦有涉略,在活性碳(AC)吸附法、紫外光催化氧化法(UV)、臭氧氧化法(Ozone)等技術上都有不錯的研究成果;過去在生物處理如活性污泥法也有所研究。近年本研究團隊嘗試將廢水處理後所產生之二次污染物做回收再利用,在移除染整廢水上已有初步成果,將會陸續對該技術做深入研究探討,以期在近年關注之環保議題上能有所貢獻。 |
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抑菌圈應用於抗生素偵測
在實驗室中主要使用E.coli(大腸桿菌)做為偵測物種,將E.coli均勻塗在agar上,利用抗生素的抗菌能力,使agar上出現幾個空圈,藉由空圈的大小,即可測出此抗生素的抑菌效果。
偵測物種除了大腸桿菌外,也有利用金黃色葡萄球菌等不同的物種作為指標,實驗室所使用的大腸桿菌是利用抗生素會抑制大腸桿菌的DNA旋轉酶,使細菌死亡在agar上形成空圈。
利用此技術,可評估經由處理後的抗生素廢水是否依舊具有抗菌能力。
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健康風險評估與環境管理
以環境傳輸及多介質環境分佈模式如ISCST3,
RBCA及Caltox評估污染物在環境介質如空氣、水域、土壤、地下水、植物之傳輸及分佈,並估算其對人體健康危害情形及計算環境整治復育基準。另因環境介質水及空氣為人類重要資源,如何應用水足跡及碳足跡評估人類及工業活動所消耗水資源及對溫室氣體產生之影響。 |
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發光菌生物急毒性評估
生物毒性偵測為實驗室中重要技術,本研究團隊研究領域中常以生物毒性偵測評估處理技術效果的指標。使用海洋發光菌
Vibrio
fischeri
為指標生物,
環境污染物因其生物毒性會干擾發光菌呼吸系統之電子傳遞鏈,進而干擾其發光,可以有效快速的評估污染物本身及其中間代謝產物生物毒性。近年常使用在廢水處理技術
偵測其中間代產物之毒性變化情形,其可與化學分析互相配合,評估廢水處理對水域生態環境危害評估
之重要依據。 |
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植物復育為一綠色技術,其利用植物在受污染水域,
去除或減輕區域中之受污染程度。本研究團隊在植物復育法有長年之研究,主要使用生長快速植物如空心菜,槐葉蘋等,去除除實廠廢水中常見重金屬如銅, 鎳,
鎘、鉻、鋅等。主要評估重金屬對植物生物毒性,水生植物對金屬之高累積能力,環境因子對植物累積金屬影響,金屬離子化學型態(speciation)。
本研究同時評估水生植物對氧化還原金屬對植物氧化性傷害(ROS reactive oxygen species)及植物抗氧化
能力(anti-oxidative
enzymes)如POD、CAT及SOD等。植物復育主要實驗方法,本研究團隊會先在實驗室培養植體,並且在其成長後移植至模擬的污染環境中持續培養。經過適當的實驗培養時間後以酸消化的方式將植體做完全消化,並且以火焰式原子吸收光譜儀(Flame
Atomic Absorption
Spectrometry)做重金屬分析。本研究團隊亦曾對植體根及莖部在培養過程變化做觀察
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