二氯甲烷(CH2Cl2)是一種工業上常見的含氯揮發性有機化合物，其排放不僅對人類健康和環境產生有害影響，更是減緩了臭氧層的恢復。目前工業上主要是利用觸媒催化燃燒的方式來去除氣流中的二氯甲烷，但二氯甲烷中的氯原子會毒化觸媒，導致後續的處理效率下降。在這項研究中，我們自行設計的Dielectric Barrier Discharge（DBD）反應器，結合不同的觸媒來處理含有ppm濃度DCM的廢氣。這套plasma (電漿或稱等離子體)系統可產生高能量電子和自由基（如羥基自由基（OH·）和超氧自由基（O2·）），可將工業廢氣中的DCM降解轉化為大部分HCl和CO2。HCl再以NaOH水溶液吸收，中和成NaCl 無害水溶液可排放。實驗在流量1042 mLmin−1、停留時間76.72 ms、DCM濃度約1650ppm、輸入比能量591JL−1的條件下，去除效率可達98.7%。儘管電漿具有高反應性，但所生成產物的選擇性較低，並且存在不必要的有毒副產物，例如CHCl3 (1.7%)和CCl4 (13.8%)。本研究改進在電漿放電區，搭載觸媒以提高去除效率並改變產物分佈，該觸媒有利於生成HCl等水溶性產物。同時一些不需要的副產物CHCl3 和CCl4 的形成也受到抑制。我們發現，使用 11.5 kV pp 電漿的工作電壓與 200 mg Co3O4/HZSM-5 觸媒的結合，可以將出口流的 DCM 濃度從 1650 ppm 降低至 53 ppm。在此條件下，去除率約為96.7%，低於國際允許排放濃度。（化工系吳紀聖教授提供）
Figure 1 (a) Schematic illustration; (b) Dielectric Barrier Discharge (DBD) reactor.
Figure 2 (a) The changes of CH2Cl2 concentration after plasma and (b) the removal efficiency, HCl yield, and HCl selectivity under different operating voltages.