8-朝阳科技大学机构典藏系统.doc

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1、利用奈米TiO2極板檢測COD之研究

2、章日行$王華麒'沈善鎰

3、私立朝陽科技大學環境工程與管理學系副教授（台中縣）'私立朝陽科技大學環境工程與管理學系研究生（台中縣）彳國立中興大學環境工程學系博士生（台中縣）摘要化學需氧量（ChemicalOxygenDemand，簡稱COD）為判斷水樣品質之重要指標，傳統化學需氧量分析方法主要為重鎔酸鉀迴流法，其所需之試劑藥量大、操作時間長，且會產生大量含汞的毒性廢液。而使用電化學分析方法可避免上述缺點，許多研究正在進行且具初步成果，其中觸媒材料與奈米化技術的結

4、合，可有效地提升觸媒催化有機污染物的效率，同時產生電流訊號以量測COD值。觸媒材料中，二氧化钛具有高能隙及良好之化學穩定性。故本研究採用化學氣相沉積法製備的奈米二氧化钛極板，與電化學分析儀器結合開發量測水樣之COD的技術，並建立相關操作參數與探討可行性。試驗樣本為以自行配製不同COD濃度的水樣，工作電極與輔助電極分別為二氧化钛與白金絲，Ag/AgCl電極為參考電極，電化學分析以直接氧化與間接氧化法進行，兩者皆以量測水樣之電流值大小推算COD值，由試驗結果得知，在直接氧化條件下，固定操作電壓3,0

5、00mV下，COD濃度80〜1,000mgL'1時、電流值與COD有良好的線性關係（R-0.99），在COD濃度1,000〜10,000mgL'1亦可獲得良好的檢量線（2=0.99），在間接氧化條件下，COD濃度80-1,000mgL'1與1,000^10,000mgL1，皆可達0.99以上。關鍵詞:化學需氧量、電化學分析、奈米、二氧化钛一'前言及研究目的隨著化學污染物的增加（例如肥料、殺蟲劑等），使得污水處理已成為全球重要的環境問題之一［1］。水中之污染物包括有機物質、無機物質、懸浮物、放射性

6、物質、植物營養物、耗氧性物質等，若污水不慎排放至河川中，將造成河川優養化、溶氧耗竭、影響水中生物生存等環境生態問題［2］。行政院環保署為配合水體污染管制及法規執行的需求，迄今已公告129種水質檢測標準方法，而各種標準方法的訂定都經過一定的程序，慎密的驗證、審核後才公告使用。在眾多已公告的標準水質檢測方法中，化學需氧量（ChemicalOxygenDemand，簡稱COD），是指在規定條件下，使水樣中能被氧化的物質氧化所需消耗氧化劑的量，以每公升水消耗氧的毫克數表示。其值可表示水中有機物的含量，用

7、以反映水體受有機物污染的程度［3］。當COD值愈高，表示有機物含量愈多，相對地污染也越嚴重，為目前各界所通用水質監測的一項重要項目。因此，化學需氧量之檢測方法對於廢水的污染與防治意義重大目前測定化學需氧量的方法中，一般常用有（1）重鎔酸鉀迴流法、（2）密閉式迴流滴定法［5・6］及（3）密閉式迴流比色法三種⑺。但傳統檢測方法中，測定方法需耗費長時間、人力及化學藥劑的操作才能測知，無法快速得知污染情形；基於考量上述幾點缺失與限制，故期望能尋找更適合的方法進行改善。電化學分析與應用是近年來相當具有潛力

8、的一項技術，其應用於廢污水的處理上已有不錯的成效。利用電化學技術處理水中有機污染物主要降解途徑為：（1）直接氧化，可用法拉第一'前言及研究目的隨著化學污染物的增加（例如肥料、殺蟲劑等），使得污水處理已成為全球重要的環境問題之一［1］。水中之污染物包括有機物質、無機物質、懸浮物、放射性物質、植物營養物、耗氧性物質等，若污水不慎排放至河川中，將造成河川優養化、溶氧耗竭、影響水中生物生存等環境生態問題［2］。行政院環保署為配合水體污染管制及法規執行的需求，迄今已公告129種水質檢測標準方法，而各種標準

9、方法的訂定都經過一定的程序，慎密的驗證、審核後才公告使用。在眾多已公告的標準水質檢測方法中，化學需氧量（ChemicalOxygenDemand，簡稱COD），是指在規定條件下，使水樣中能被氧化的物質氧化所需消耗氧化劑的量，以每公升水消耗氧的毫克數表示。其值可表示水中有機物的含量，用以反映水體受有機物污染的程度［3］。當COD值愈高，表示有機物含量愈多，相對地污染也越嚴重，為目前各界所通用水質監測的一項重要項目。因此，化學需氧量之檢測方法對於廢水的污染與防治意義重大目前測定化學需氧量的方法中，一

10、般常用有（1）重鎔酸鉀迴流法、（2）密閉式迴流滴定法［5・6］及（3）密閉式迴流比色法三種⑺。但傳統檢測方法中，測定方法需耗費長時間、人力及化學藥劑的操作才能測知，無法快速得知污染情形；基於考量上述幾點缺失與限制，故期望能尋找更適合的方法進行改善。電化學分析與應用是近年來相當具有潛力的一項技術，其應用於廢污水的處理上已有不錯的成效。利用電化學技術處理水中有機污染物主要降解途徑為：（1）直接氧化，可用法拉第（Faraday）電解定律表示：MeM”―m=一Q=一x—(式1)zFzF加:電極上發生化學