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多款紫外線光源之特性比較與實際應用:光催化氧化氣相丙酮

為了解決led環形燈管的問題，作者曾鈺棠 這樣論述：

本研究使用UV-LED與傳統燈管結合光觸媒環形反應器，各種燈具會對於丙酮之光催化降解之影響。研究使用六款燈具作為光源，包含UV-LED燈具(NSSU100A、AOT-365、AOT-380)以及傳統燈管(日光燈管、黑燈管、石英燈管)；首先量測六款燈具使用功耗、光強度以及發熱量，然後再結合P25 TiO2，用於環狀反應器，探討氣相丙酮之光催化效率。UV-LED燈具之設計以接近傳統燈管功耗為考量，各燈具所測得之功耗相近，但UV-LED燈具之功耗皆比傳統燈管略高，最高與最低之差距接近1 W。UV-LED燈具之光強度集中於元件垂直處，傳統燈管則集中於燈管中段，但側面光強度呈完整的圓，黑燈管最高光強度

為19.11 mW/cm2，AOT-365與AOT-380分別為8.02 mW/cm2與7.75 mW/cm2。從燈具發熱量來看，UV-LED燈具最高溫度為34.0 ℃，黑燈管溫度為42.0 ℃，其次日光燈管為40.0 ℃，UV-LED燈具之出流氣體皆靠近室溫，黑燈管對出流溫度提升至28.9 ℃。UV-LED之配置數目影響有效發光面積與使用功耗，LED配置數目越多，有效照光面積越大，但是使用功耗也越高，其中以32顆配置者為佳，其光催化效率達80%，但功耗高達31.5 W；AOT-380更改使用功耗，光強度隨者功耗增加而提升，當功耗為13 W時，光強度9.66 mW/cm2，13 W 與10 W

之光催化效率分別為68.4%與63.6%；黑燈管光強度較AOT-380高，功耗2.9 W時光強度為5.12 mW/cm2，光催化降解率為100 %。六款燈具進行光催化降解實驗，反應時間60 min，黑燈管及石英燈管達到完全降解，NSSU100A為70%，AOT-365與AOT-380兩者分別為61 %與63 %，日光燈管降解率為16 %。總而言之，傳統燈管之黑燈管在環形反應器中佔有優勢，光強度最高且能均勻散佈於整個反應器中，應用於光催化時能完全降解丙酮；點光源之UV-LED則相反，即使提高光強度或增加有效照射面積，UV-LED仍無法完全降解100 ppm之丙酮，配置32顆AOT-380以提升有

效照射面積之作法，雖然能稍微均勻散布光強度，但光催化降解丙酮效率也僅有80%。