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學術出版;;Publications

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收集所有交通大學研究人員與學生個人或團體所發表之各項學術著作，涵蓋期刊論文、教師專書、學位論文等項。;;Collections of Publications of NCTU Researchers and Students Like Journal Papers and Thesis.

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🏛️國立陽明交通大學機構典藏

Author: search.filters.author.蔡春進Subject: search.filters.subject.nanoparticles

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Now showing 1 - 6 of 6
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    Item type:Item,
    奈米微粒作業環境控制技術性能評估
    (2008)
    蔡春進
    ;
    Chuen-Jinn Tsai
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    國立交通大學環境工程研究所
    國外的不同研究機構及標準組織已提出許多奈米微粒作業環境控制技術、暴露量測及評估方法、最佳工作法則及研究需求，且對於奈米微粒的工程控制技術、個人防護及行政管理均有一些研究進展。本計畫將評估文獻上的奈米微粒控制技術並做具體的建議，以研擬適合本國的奈米微粒控制策略。現階段奈米微粒作業環境測定數據過於缺乏，美國NIOSH已提出TiO2奈米微粒建議暴露限值，其他奈米物質的暴露限值也正積極的研究當中，因此有必要在高溫二氧化鈦製程及其他作業場所測量奈米微粒的暴露現況，了解污染來源及評估控制技術的性能。在實驗室的研究方面，本計畫擬使用較簡便的漩渦震盪器與微小粉塵分散器來進行奈米粉體揚塵特性測試，並與標準測試方法作比較，期能縮短測試的時間及成本。本計畫也擬對於工業級高效率真空HEPA吸塵器對奈米粉體的過濾效果及奈米粉體負荷後的影響進行探討，以提昇本土化的高效率工業真空吸塵器的技術水準。
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    Item type:Item,
    環境中奈米物質量測、特性分析及即時毒性測試平台技術開發
    (2010)
    蔡春進
    ;
    國立交通大學環境工程研究所
    體內實驗利用動物暴露於奈米微粒，以得知其影響健康效應之毒理，而體外實驗則是將細胞株暴露於奈米微粒，再利用分子生物技術進行分析，以找出造成細胞毒性反應的機理。與體內實驗相較，細胞株的實驗較為快速且便宜，然而傳統的細胞株暴露於微粒的方式受到許多的科學家的質疑。在傳統的測試方法中微粒以濾紙收集至一定量後以液體將微粒萃取下來，再將萃取的液體加到培養細胞上，但此過程有時需用到溶劑，萃取效率無法達到100%，且會引起微粒聚集、溶解及可能發生反應。另外添加在細胞株上的液體內的微粒無法與細胞直接接觸，也容易造成微粒劑量的高估，使毒性測試結果無法與體內實驗的數據比較。本研究使用一新設計之奈米分徑濕式靜電微粒採樣器 (Wet Nanoparticle Sampler, WNS)來採集大氣或實驗室製備之工程奈米微粒。WNS中的液體連續迴流系統可使採集下來的微粒在液體介質中濃縮。取得奈米水溶液樣本後，再與「配合即時監測環境樣品奈米微粒細胞毒性篩選技術」研究計畫合作，利用細胞連續及即時生長分析儀，建立更穩定、快速及可測試大量奈米微粒樣品的篩選平台。本研究另設計一細胞暴露奈米微粒靜電沉積器(Cell ESP)，其根據液相電泳理論，在底部養有細胞的液態介質中產生一微弱電場，讓奈米微粒(先前WNS所採集的濃縮奈米微粒)可沈降至底部，確實與細胞接觸，以探究真實的奈米微粒劑量與細胞毒性的關係，釐清目前普遍高估細胞毒性劑量的問題，較正確的數據將來也可與體內毒性測試的結果做比較。目前WNS結合Cell ESP的奈米微粒細胞毒性測試平台已建立，正在進行細胞毒性測試中。 環境奈米微粒對細胞的毒性比一般工程製造的奈米粉體還高(Xia et al., 2006)，因為環境奈米微粒附著有機物質、鹽類及重金屬等成份(Donaldson et al., 2002及Oberdörster et al., 2005)所致。因此準確地量測並分析環境奈米微粒的化學成分相當的重要，得到的數據可供人體暴露及健康危害相關研究之用。然而目前國際上尚沒有任何一個研究團隊能準確的採集並分析奈米微粒的所有物種。透過前兩期的研究，本團隊已能準確地採集環境奈米微粒並分析其主要化學成分，包括有機碳(OC)、元素碳(EC)、水溶性離子(Ions)及金屬元素(Element)，正確的修正有機碳正誤差(positive artifact)，本研究得到很好的不同大氣環境奈米微粒的化學平衡(化學成分的重量總和微粒秤重得到的重量之比)及計算出其有效密度，研究成果已發表4篇學術論文於Atmospheric Environment及Aerosol Science and Technology。 本期研究以前兩期的研究成果為基礎，繼續選擇一般民眾、學生、駕駛乘客、遊客及作業勞工或工廠附近居民容易長時間暴露奈米微粒的地方，探究人體可能暴露奈米微粒的情形。此外為進一步做出具國際水準的研究，本期於鹿林山環保署背景測站、恆春海森館背景站及隧道入口附近進行奈米物質濃度及物化特性等的研究。在創新的研究方面，我們將領先使用VOC denuder加裝於MOUDI上游來移除氣態有機物，可準確地得到不同大氣環境奈米物質的總有機碳、PAHs及水溶性有機酸的濃度。我們也設計並製造更平滑的MOUDI噴嘴，來減低微粒在噴嘴中的損失及避免因噴嘴阻塞造成採樣結果的錯誤，此設計目前也正在申請專利中。最後我們也發展了一套加濕、乾燥裝置來改變微粒進入MOUDI或其它採樣器時的相對溼度，找出徹底解決微粒在慣性衝擊器中彈跳的方法，增加奈米微粒採集的正確性，以此為基礎，將來可嘗試設計更高流量的衝擊器來增加奈米微粒的收集量。以上這些研究都至少與國際水平相當，甚至更為前瞻、具競爭力。 本研究團隊於前兩年的研究計畫中曾針對針對環境中奈米物質未來暴露評估與風險評估可能的知識缺口進行文獻收集及整理，並列出部份主題的國內研究現況，且舉行了國內專家座談會(蔡, 2007(a), 2008(a))，作成了具體的結論及建議。根據前兩年的研究報告及目前在ICON資料庫 (ICON, http://icon.rice.edu/virtualJournal.cfm)、Environmetal Science and Technology及Nano Letters期刊收集的2008-2010年的文獻，本研究已完成「奈米物質量測分析技術與暴露評估」有關之最新資訊整理(critical review)文件70%以上，待完整的報告完成後將至少在環保署「環境奈米科技知識庫」中具名發表，以供各界參考。 根據環保署評選須知中詳列的計畫工作內容(如第二章所述)與本研究目前已得到的成果，本團隊已完成本計畫之目標達65%以上。待後續35%的研究成果後，預計在11月底前提出期末報告初稿，並進行期末審查。本研究之成果預計在1年內投稿1-2篇國際期刊論文，主題包括奈米微粒細胞毒性之研究及環境奈米微粒之來源及車輛排放係數之研究等。
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    Item type:Item,
    大氣濕度及異常生成物對微粒手動採樣器準確度的影響
    (2014)
    蔡春進
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    TSAI CHUEN - JINN
    ;
    國立交通大學環境工程研究所
    我國環保署最近通過了 PM2.5 空氣品質標準的修正草案，以確保國民健康。環保署 的空品測站使用貝他計或錐狀元件振盪天秤測量PM2.5 小時濃度值，然而本研究團隊在 測站的比對結果發現，因大氣濕度及微粒負荷於PM2.5 進口的衝擊板上造成了自動監測 的濃度值比手動採樣的值高估許多，其中手動採樣的問題也包括進口分徑器造成的質量 濃度誤差，以及大氣濕度、濾紙壓損及濾紙調理過程造成的質量濃度誤差，及無機盬類 及有機碳(OC)/元素碳(EC)異常生成物。為了充份了解並解決手動採樣誤差的問題，本計 畫擬利用三年的時間，將一個本研究團隊自行開發的多濾紙PM10-PM2.5 採樣器加以改裝 並加上進口的濕度調節，以連接不同的檢測儀器，針對細微粒或奈米微粒的質量、無機 盬類及OC/EC 同時進行手動採樣和即時監測，以探討上述的問題。手動分析項目包括 濾紙秤重、水溶性離子的IC 化學分析及OC/EC 的TOR 分析，質量濃度的即時監測使 用FDMS 氣膠質量濃度連續分析儀，無機氣體及氣膠的監測使用本研究團隊自行研發的 平行平板溼式固氣分離器或溼式靜電集塵器和IC 的串聯系統，OC/EC 的監測則使用氣 膠碳成分連續監測儀。預期本計畫完成之後可釐清手動採樣器的質量及成份的誤差，並 提升細微粒及奈米微粒檢測結果的正確性。
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    Item type:Item,
    大氣濕度及異常生成物對微粒手動採樣器準確度的影響
    (2012)
    蔡春進
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    TSAI CHUEN - JINN
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    國立交通大學環境工程研究所
    我國環保署最近通過了 PM2.5 空氣品質標準的修正草案，以確保國民健康。環保署 的空品測站使用貝他計或錐狀元件振盪天秤測量PM2.5 小時濃度值，然而本研究團隊在 測站的比對結果發現，因大氣濕度及微粒負荷於PM2.5 進口的衝擊板上造成了自動監測 的濃度值比手動採樣的值高估許多，其中手動採樣的問題也包括進口分徑器造成的質量 濃度誤差，以及大氣濕度、濾紙壓損及濾紙調理過程造成的質量濃度誤差，及無機盬類 及有機碳(OC)/元素碳(EC)異常生成物。為了充份了解並解決手動採樣誤差的問題，本計 畫擬利用三年的時間，將一個本研究團隊自行開發的多濾紙PM10-PM2.5 採樣器加以改裝 並加上進口的濕度調節，以連接不同的檢測儀器，針對細微粒或奈米微粒的質量、無機 盬類及OC/EC 同時進行手動採樣和即時監測，以探討上述的問題。手動分析項目包括 濾紙秤重、水溶性離子的IC 化學分析及OC/EC 的TOR 分析，質量濃度的即時監測使 用FDMS 氣膠質量濃度連續分析儀，無機氣體及氣膠的監測使用本研究團隊自行研發的 平行平板溼式固氣分離器或溼式靜電集塵器和IC 的串聯系統，OC/EC 的監測則使用氣 膠碳成分連續監測儀。預期本計畫完成之後可釐清手動採樣器的質量及成份的誤差，並 提升細微粒及奈米微粒檢測結果的正確性。
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    Item type:Item,
    複合和金屬燃料燃燒的複雜電漿內生成分子團及奈米微粒之研究
    (2012)
    蔡春進
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    TSAI CHUEN - JINN
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    國立交通大學環境工程研究所
    The project does address the mechanisms of formation of cluster and nanoparticles in plasma produced during combustion of both metallized and composite fuels, i.e. fuels consisting of hydrocarbons with admixture of metallic particles. It also does address the ways of controlling the processes of nanoparticles formation in these systems. Numerical and experimental investigations of dynamics of cluster and particle formation during combustion of Al-O2-N2, Al-H2O, Al-CO2, Al-CH4-O2-N2, Zn-O2-N2 and Zn-H2O systems will be conducted. Potential energy surfaces of the reactions of Al2O3 monomer clusterization as well as the structures, electronic energies and thermodynamic properties of both stoichiometric and non-stoichiometric clusters of aluminum oxide and clusters of other compounds (with C, N and Al elements) will be investigated by using quantum chemistry methods. Obtained data will be utilized to build a novel nonequilibrium model of (Al2O3)n cluster and liquid particle formation, which consider the processes of clusterization and coagulation of stoichiometric (Al2O3)n, n=1,…10 clusters and particles on the basis of unified kinetic approach. Numerical modeling of processes of ion and electron formation during combustion of Zn-O2-N2, Al-O2-N2, Al-H2O and Al-CH4-O2-N2 mixtures at various initial parameters and mixture compositions will be performed. The ions will be determined, on which clusterization of Al2O3, AlO, aluminum carbide and aluminum nitride in combustion products of Al-CH4-O2-N2 mixture, and zinc oxide in the products of Zn-O2-N2 and Zn-H2O systems oxidation is possible. Also, a new model of unsteady ion-induced nucleation and formation of polydisperse ensemble of charged and neutral clusters and particles in plasma produced during combustion of Al-O2-N2, Al-H2O, Al-CO2 and Al-CH4-O2-N2 systems will be developed. Experimental and numerical studies of size distribution function of aluminum oxide and zinc oxide nanoparticles during combustion of a composite and metallized fuels as well in air as Al-H2O and Zn-H2O systems will be performed. Numerical analysis of the possibility of intensifying the formation of Al oxide nanoparticles and nanoparticles of complex composition in Al-H2O, Al-CO2 and Al-CH4-O2-N2 systems by artificial formation of ions, which stimulate the clusterization processes, will be performed.
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    Item type:Item,
    大氣濕度及異常生成物對微粒手動採樣器準確度的影響
    (2013)
    蔡春進
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    TSAI CHUEN - JINN
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    國立交通大學環境工程研究所
    我國環保署最近通過了 PM2.5 空氣品質標準的修正草案，以確保國民健康。環保署 的空品測站使用貝他計或錐狀元件振盪天秤測量PM2.5 小時濃度值，然而本研究團隊在 測站的比對結果發現，因大氣濕度及微粒負荷於PM2.5 進口的衝擊板上造成了自動監測 的濃度值比手動採樣的值高估許多，其中手動採樣的問題也包括進口分徑器造成的質量 濃度誤差，以及大氣濕度、濾紙壓損及濾紙調理過程造成的質量濃度誤差，及無機盬類 及有機碳(OC)/元素碳(EC)異常生成物。為了充份了解並解決手動採樣誤差的問題，本計 畫擬利用三年的時間，將一個本研究團隊自行開發的多濾紙PM10-PM2.5 採樣器加以改裝 並加上進口的濕度調節，以連接不同的檢測儀器，針對細微粒或奈米微粒的質量、無機 盬類及OC/EC 同時進行手動採樣和即時監測，以探討上述的問題。手動分析項目包括 濾紙秤重、水溶性離子的IC 化學分析及OC/EC 的TOR 分析，質量濃度的即時監測使 用FDMS 氣膠質量濃度連續分析儀，無機氣體及氣膠的監測使用本研究團隊自行研發的 平行平板溼式固氣分離器或溼式靜電集塵器和IC 的串聯系統，OC/EC 的監測則使用氣 膠碳成分連續監測儀。預期本計畫完成之後可釐清手動採樣器的質量及成份的誤差，並 提升細微粒及奈米微粒檢測結果的正確性。