連續式測試法
📊 測試方式
- 持續供應固定濃度與固定流量的污染氣體（如甲醛、甲苯、氨氣等）
- 長時間導入測試元件或材料（如濾材、觸媒）
- 實時監測出口濃度變化，以計算去除效率
🎯 測試意義
- 用於評估單一元件（如活性碳、觸媒材料、光催化材料）的純淨化能力與飽和表現
- 可觀察長時間暴露下的效能衰減
- 更適合作為科研與材料比對使用
🔧 適合應用
- 新材料研發階段
- 元件效能壽命比較
- 高強度壓力測試（模擬極端污染負荷）
甲苯去除
連續式空氣淨化效能測試系統主要係依據奈米標章（TN-009）的檢測方法，本方法係參考國際標準組織（ISO 22197-2）、中華民國國家標準（CNS 15094-2）所制訂，目的在測試 PICT 燈管+PICT 套管的空氣淨化效果。
測試系統與流程
以含有 1 ppm 甲苯的空氣當作測試氣體，甲苯是日常生活中油漆的代表成份。當測試氣體濃度達到設定值後，轉動氣體流向切換閥件(四向閥)，將測試氣體導入反應器，此時，尚未點燈，經過反應器之流量需為 1 L/min。
- 在燈管沒有開啟的情況下，繼續 30 分鐘，觀察標準氣體濃度變化
- 如果 30 分鐘後，標準氣體濃度仍低於預設值的 90%，必須繼續此步驟
- 開啟燈管電源，連續進行 5 個小時的點燈測試
- 關閉燈管電源、停止供應標準氣體，觀察有無脫附現象
甲苯去除效能測試結果
PICT 套管搭配 10W 捕蟲燈管
圖：PICT 套管搭配 10W 捕蟲燈管之甲苯去除率> 99% (使用 GC-FID，最低偵測極限 0.01 ppm)
PICT 套管搭配 20W 捕蟲燈管
圖：PICT 套管搭配 20W 捕蟲燈管之甲苯去除率> 99% (使用 GC-FID，最低偵測極限 0.01 ppm)
| 燈管種類 | 去除率 | 每小時甲苯去除量 (μmol/h) | 每瓦每小時甲苯去除量 (μmol/W‧h) | 每耗一度電之甲苯去除量 (mmol/kW‧h) |
|---|---|---|---|---|
| 10W 光水離子化套管 | 99% | 1.33 | 0.13 | 0.13 |
| 20W 光水離子化套管 | 99% | 1.33 | 0.07 | 0.07 |
🎯 測試結論
表示即使只使用 UVA 範圍的紫外燈管，其去除甲苯的效能依然優異。
醛類去除效能
一般環境中常見的醛類有甲醛和乙醛，甲醛主要來自裝潢的建材，乙醛的來源主要是香菸。雖然甲醛較常見，但因為甲醛的分析比較麻煩，需先以吸附劑採樣後，再進行萃取，然後以高解析度的液相層析儀進行分析。
甲醛與乙醛的關係
測試方法與條件
測試方法係參考 CNS 15094-2「精密陶瓷—光觸媒材料之空氣淨化性能測定法—第 2 部：乙醛去除性能」及奈米標章 TN-009「奈米光觸媒空氣淨化燈驗證規範」。
CH₃CHO + 5/2 O₂ → 2CO₂ + 2H₂O (TiO₂, hv)
| 測試條件 | 數值 |
|---|---|
| 乙醛濃度 | 50 ppm |
| 測試氣體流量 | 1 L/min |
| 測試氣體入口溫度 | 23 ℃ |
| 測試氣體入口相對濕度 | 71 % |
| 點燈時間 | 5 小時 |
乙醛去除效能測試結果
10W BLB + 31cm 玻纖
去除率
20W BLB + 55cm 玻纖
去除率
8W L1P5H0S + 11cm 玻纖
去除率
10W L2P1H2S + 18cm 玻纖
去除率
| 測試樣品 | 10W BLB +31cm 玻纖 | 20W BLB +55cm 玻纖 | 8W L1P5H0S +11cm 玻纖 | 10W L2P1H2S +18cm 玻纖 |
|---|---|---|---|---|
| 乙醛吸附量(μmol) | 12.94 | 14.65 | 4.71 | 2.06 |
| 乙醛脫附量(μmol) | 0.87 | 0 | 0 | 0 |
| 每小時乙醛去除量(μmol/h) | > 127 | > 127 | > 127 | > 127 |
| 去除率(%) | > 95% | > 95% | > 95% | > 95% |
| 臭氧濃度(ppm) | 0 | 0 | < 0.6 | < 0.6 |
🎯 測試結論
搭配 PICT 燈管的兩組，雖然使用的 PICT 玻纖長度較短、光源的功率也較小，但因為光源能發出更短波長的紫外光，驅動更強的光催化反應，所以 L1P5H0S 的組合，雖僅有 8W，但乙醛去除效果比 10W 捕蟲燈管的組合更好，可與 20W 捕蟲燈管的組合媲美。這結果證實 PICT 光離子催化反應比單純的光觸媒反應，效果更好、更節能。
氮氧化物去除效能
此部分主要在測試 PICT 玻纖套管在紫外光照射下對氮氧化物的去除效能，測試方法係參考 CNS 15094-1「精密陶瓷—光觸媒材料之空氣淨化性能測定法—第 1 部：氮氧化物去除性能」及奈米標章 TN-009「奈米光觸媒空氣淨化燈驗證規範」。
測試原理
氮氧化物去除效能測定係以 NO (一氧化氮)為標準氣體，光催化去除 NO 的過程中，NO₂ 為中間產物，NO+NO₂ 即為 NOx(氮氧化物)。
| 測試條件 | 數值 |
|---|---|
| NO 濃度 | 1 ppm |
| 測試氣體流量 | 3 L/min |
| 溫度(入口/反應器內) | 23/39 ℃ |
| 相對濕度(入口/反應器內) | 71/18 % |
| 點燈時間 | 5 小時 |
氮氧化物去除效能測試結果
| 測試對象 | 10W T8 燈管+玻纖套管(長 31 cm) | 20W T8 燈管+玻纖套管(長 55 cm) |
|---|---|---|
| 第一次測試 | ||
| NO 去除量（μmol/5h） | 36.54 | 36.59 |
| NO₂ 產生量（μmol/5h） | 8.37 | 3.05 |
| NOx 去除量（μmol/5h） | 28.17 | 33.54 |
| 水洗後測試 | ||
| NO 去除量（μmol/5h） | 36.42 | 36.57 |
| NO₂ 產生量（μmol/5h） | 12.64 | 5.18 |
| NOx 去除量（μmol/5h） | 23.78 | 31.39 |
| 水洗再生率（%） | 84.4 | 93.6 |
🎯 測試結論
4 個測試條件下，NO 幾乎都可以完全去除，雖仍有少量 NO₂ 產生，但與其他光觸媒材料相比較，PICT 玻纖套管的性能明顯優異很多。水洗再生率都在 8 成及 9 成以上，表示 PICT 玻纖套管的光觸媒固著性良好，不會因水洗而脫落。
氨氣去除效能
氨氣是一種無色氣體，帶有強烈的刺激氣味。生活環境中，主要來源為動物的尿液和糞便。本測試系統主要目的在驗證 PICT 光水離子化系統對氨氣的去除效能，並與光解反應比較，以瞭解 PICT 光水離子化系統在廁所異味去除的應用潛力。
測試系統設計
- 標準氣體：氨氣濃度為 1000 ppm 的鋼瓶提供(平衡氣體為氮氣)
- 入口氨氣濃度：5 ppm
- 反應器入口相對濕度：≧ 75%
- 觸媒塊：直徑 5 cm、高 5 cm，體積約 0.1 L
- 每小時空間流速(GHSV)：12,000 h⁻¹
光解與 PICT-A 之氨氣去除效能比較
| 反應機制 | 光解(只有燈管) | PICT-A(燈管+觸媒塊) | |||
|---|---|---|---|---|---|
| PICT 燈管瓦數 | 10W | 10W | 10W | 7W | 7W |
| GHSV (h⁻¹) | 12000 | 15000 | 12000 | 12000 | 15000 |
| 入口氨氣濃度(ppm) | 4.97 | 5.08 | 5.12 | 4.92 | 5.08 |
| 出口氨氣濃度(ppm) | 4.79 | 4.91 | N.D. | N.D. | 1.92 |
| 氨氣去除率 | 3.7% | 3.3% | > 94.4% | > 93.9% | 62.1% |
| 入口臭氧濃度(ppm) | 23.5 | 19.7 | 23.5 | 11.5 | 7.48 |
| 出口臭氧濃度(ppm) | 10.9 | 7.54 | 7.42 | N.D. | N.D. |
🎯 測試結論
以上的氨氣去除效能測試結果證明：PICT 光水離子化技術對氨氣的去除效能遠高於單純的光解和臭氧反應。光解反應對氨氣的去除效果不佳，在測試氣體流量分別為 20 L/min 和 25 L/min 的條件下，其氨氣去除率皆在 3 %出頭，而 PICT-A 對氨氣的去除率可以達到 94.4%。