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王家麟教授

  本實驗室致力於空氣中汙染物的自動分析技術開發,以層析(色譜)技術為核心,發展出具學術研究與產業應用價值兩方面的成果,在學術研究上我們致力於空氣中微量氣體、揮發性有機物質(VOC)的在線(on-line)監測技術研發;VOC是形成大氣中臭氧與細懸浮微粒(PM2.5)的前驅物質,為重要的二次汙染物指標,對健康有很大的危害,是治理空汙與霾害問題的重要對象。藉由量測大氣中VOC的成分可間接解答主要貢獻排放源,而排放源可分為人為(工業、交通、燃料洩漏等)與生物源,在兼顧經濟發展與環境保護前提下可對人為源可進行合理管控。

  在學術研究上我們經常將實驗室發展出的新技術發表在例如Journal of Chromatography A. 期刊上,該期刊是分析化學或層析技術的優良期刊;若我們將已發展出的技術實際的應用於野外實測,解釋空氣汙染現象時,則成果便發表於Atmospheric Environment,其為一歷史悠久、頗富盛名的期刊。
過去所致力的核心層析技術包括:

1.自動VOC在線濃縮(富集)裝置,可連接於氣相層析(GC)或氣相層析質譜儀(GC/MS),偵測下限可至數百ppt (1x10-12),因此只需進樣數百

毫升空氣即可偵測到為數眾多的VOC物質。我們開發出無需液氮或其他冷劑即可捕捉微量VOC的技術,稱為熱脫附技術(thermal desorptionTD),可將此技術應用在野地自動監測,了解VOC物質在真實大氣中受到排放源、氣象條件與化學反應三者交互作用所造成的

濃度變化。

2. 層析技術發展: 除了GCTD的結合(稱之為TD-GC)大幅提高了分析靈敏度的技術開發外,層析的分離效能亦非常重要,關係著是否能

分辨大氣中複雜VOC成分的關鍵,我們實驗室發展出二維GC技術,利用兩種不同固定相(作用力)依序或同時進行層析分離,若為依序分離法稱為GC-GC技術,若為同時正交分離即稱為全面二維技術(comprehensive GCxGC),大幅提高分離效能,逐漸成為新一代層析技術的主流(

下兩圖)

3. 本實驗室的研究非常強調與民生結合,做有實用性的研究,例如過去本人協助環保署建置光化學監測網(Photochemical Assessment Monitoring Stations; PAMS),有鑑於運轉成功,至今在全台已完成約9PAMS固定測站,分散在重要工業區與都會中,全年每站、每小時

提供54個有機汙染物濃度資料,為全球規模最大之有機物監測網。此外,近5年亦來協助環保署環檢所發展移動實驗室技術,對民眾經常抱

怨之工業區臭味、毒性氣體問題發展快速質譜鑑定技術;目前工業區的臭味物質,即使濃度很低,亦可在質譜鑑測下迅速鑑定出關鍵成分,此技術對於汙染責任釐清有莫大的幫助。