摘要

在這篇論文中主要研究目標為將催化一氧化碳之觸媒應用在氣體感測器機制中，藉由提升感測樣品表面孔隙度以及增加與一氧化碳反應的能力，提高感測器的靈敏度，其中靈敏度和表面薄膜厚度、比表面積、孔隙度、感測器操作溫度、摻雜金屬種類皆有關係；因此吾人希望利用上述種種性質發展出優質的一氧化碳感測器。
實驗進行步驟首先藉由溶膠凝膠法合成二氧化錫粉末，此粉末藉由BET篩選出高比表面積、與具備較高孔隙的粉末，將此粉末加入PVB與部分溶劑作為成膜漿料，成膜後高溫移除此溶劑及高分子，在SEM下觀察發現擁有良好孔隙的結構，之後藉由含浸法(Dip-coating)將此膜含浸於銀奈米粒子溶液中以摻雜銀；濺鍍法(Sputtering)鍍上少許金奈米粒子；最後將含金銀奈米粒子的二氧化錫薄膜置入反應器中，通入不同濃度一氧化碳與不同的感測溫度環境下，量測靈敏度與反應時間等性質的變化情形，實驗結果發現電阻變化量受通入一氧化碳濃度與摻雜金銀奈米粒子所影響，而反應時間則受操作溫度與摻雜金屬所影響；未摻雜的二氧化錫薄膜在低溫的靈敏度與反應時間皆不理想，加入金奈米粒子改善後提升了靈敏度，但卻因為金本身幫助一氧化碳吸附的能力，造成恢復時間增加，此缺點經過掺入能幫助吸附氧氣離子的奈米銀粒子後可獲得改善，而在低溫下與較低濃度一氧化碳環境中，加入金銀的二氧化錫薄膜仍可擁有良好靈敏度與較短反應時間與恢復時間。

Abstract
The SnO2 powders were synthesized by sol-gel method in this work. By BET analysis, we chose the proper powders with high specific surface area and porosity for the following application. Next, the selected powders were mixed with PVB and solvent to make a paste. The paste was coated onto the Al2O3 substrate by spin coating to make a thin film, and subsequently treated with calcination at high temperature to remove the solvent and polymer. It was confirmed by SEM that the calcined SnO2 thin film was a well porous structure. In addition, we doped the thin film with Au by sputtering and with Ag by dip-coating, in which the thin film was dipped in the Ag colloidal suspension. Then, the Au/Ag-doped SnO2 thin film was fixed in the bottom of the reactor, inputted with CO gas and meanwhile recorded the corresponding change of sensitivity and reaction time at various concentrations. We found that sensitivity was affected by CO concentration, while reaction time was affected by operating temperature, and both of them were affected by Au and Ag. In our experiment, the SnO2 thin film doped without any dopants of Au and Ag showed unacceptable result of sensitivity as well as reaction time at low temperature. Although its sensitivity could be raised by doping with Au, however, that increased the recovery time due to the well adsorbing ability of CO for Au, could be improved by doping additional Ag which is helpful to adsorb O2-. Therefore, SnO2 thin film doped with both Au and Ag could show excellent sensitivity, short reaction and recovery time at low temperature and CO concentration.

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附錄NO2 、CO 物質安全資料來源: 勞工安全衛生研究所(http://www.iosh.gov.tw)

工安警訊, http://www.iosh.gov.tw/data/f9/warn.htm (2007)

附錄(毒性物質之物質安全資料表)
摘錄自勞工安全衛生所網站(http://www.iosh.gov.tw)

一氧化碳 物質安全資料(MSDS)
序 號：27
一、製造商或供應商資料
製造商或供應商名稱：－
製造商或供應商地址：－
諮詢者姓名及電話：－
緊急聯絡電話：－ 傳真電話：－
二、辨識資料
物品中(英)文名稱: 一氧化碳(CARBON MONOXIDE)
同義名稱: CARBON OXIDE、CO、CARBONIC OXIDE
危害性成份 　 容許濃度 LD50 LC50
中(英)文名稱 化學式 含量(%) 化學文摘社登記號碼 CAS.NO. 八小時日時量平均容許濃度 TWA 短時間時量平均容許濃度 STEL 最高容許濃度 CEILING (測試動物、吸收途徑) (測試動物、 吸收途徑)
一氧化碳CARBON MONOXIDE CO 100 00630-08-0 35 ppm 52.5 ppm - - 1807 ppm/4H (大鼠,吸入)
三、物理及化學特性
物質狀態:
[　]糊狀物 [　]粉末 [　]固體 [　]液體 [V]氣體 pH 值：約為中性
　 外 觀：無色
　 氣 味：無味
沸點： -192 ℃ 熔點： -205 ℃ 蒸氣壓：/ ㎜Hg
蒸氣密度(空氣=1)：0.967 比重(水=1)：/
揮發速率(乙酸丁酯=1)：/ 水中溶解度：30 mg/L@20℃
四、火災及爆炸危害資料
閃火點： ℉ / ℃ 爆炸界限 爆炸下限(LEL)：12.5 ﹪
測試方式： [　]開杯 [　]閉杯 　 爆炸上限(UEL)：74.2 ﹪
火災 滅火材料：如無法立即關掉外洩氣流，不可撲滅火焰。
　 特殊滅火程序：1.安全許可下將鋼瓶移離火場。2.用水霧冷卻暴露於火場內的容器。3.易與空氣混合形成易燃或爆炸性混合物，在燃燒範圍內可被靜電或足夠的能量引燃。4.蒸氣會傳播遠處若遇引燃源會回燒。
五、反應特性
安定性 [V]安定 [　]不安定 應避免之狀況：－ 危害分解物：－
危害之聚合 [　]可能發生 [V]不會發生 應避免之狀況：-
不相容性 應避免之物質：1.金屬氧化物(如氧化鐵、氧化鎳)：高溫下會還原成較低的金屬氧化態、金屬或金屬碳化物。2.某些重金屬(如鎳、鐵、鉻)：形成爆炸性金屬羰化物。3.鹼金屬或鹼土金屬(如鈉、鉀、鎂)：反應產生鹽。4.鋁粉、七氟化碘：會引燃。5.硫：反應形成硫化羰(液體反應慢，蒸氣反應快)。6.氯：在光或碳催化下會形成光氣。7.溴：在光或碳催化下會形成溴化羰。8.三氟化溴、五氟化溴、二氧化氯或PEROXODISULFURYLDIFLUORIDE：爆炸性反應。9.氧化物：增加火災及爆炸的危險性。10.天然橡膠、氯丁橡膠：腐蝕。
六、健康危害及急救措施 　
進入人體之途徑 [V]吸入 [　]皮膚接觸 [　]吞食
健康危害效應 急性:
吸入：1.短期暴露於50ppm以下對健康不會有不良影響。2.暴露於50ppm以上1.5∼4小時，工作效率會降低。毒性依濃度及暴露時間而異。200ppm以上會引起劇烈頭痛。400ppm以上會引起虛弱、頭昏眼花、噁心、昏暈，1,200ppm以上會使心跳加速，且不規則，2,000ppm以上會喪失意識及死亡，濃度高於5,000ppm可能於數分鐘內致死。3.重勞力工作者、吸煙者及高地居民對一氧化碳較敏感。4.如中毒嚴重但未致命，患者於康復過程可能會頭痛、頭昏眼花、喪失記憶、視覺及精神出問題。但若嚴重損壞腦部則不可能完全康復。
眼睛：不會造成刺激。 皮膚：不會造成刺激。
慢性:心臟影響：某些從業員(如消防員、鑄造工、引擎檢驗員)會增高心血管問題，如冠狀動脈及心腹痛疾病。
畸型及胚胎學：懷孕期間嚴重暴露，會造成不利影響及死胎。
致突變性：一項動物實驗報告指出，一氧化碳會提高對小老鼠血球染色體的損壞。
累積毒性：一氧化碳會經由呼氣排出體外，可能於暴露後數小時內迅速排出，但可能需1∼2天方可完全排完。
暴露之徵兆及症狀 頭痛、噁心、虛脫、心跳不規則、失去意識、行為舉止變化、反應遲鈍
緊急處理及急救措施 吸入:施救前先做好自身的防護措施以確保自己的安全。1.如穿戴適當防護裝備，人員採"支援互助小組"方式進行救援。2.移走污染源或將患者移到空氣新鮮處。3.若呼吸停止，立即由受訓過練人施以人工呼吸；若心跳停止施行心肺復甦術。4.若呼吸困難，最好在醫生指示下由受過訓練的人供給氧氣，並立即就醫。
七、暴露預防措施
個人防護設備 眼部：化學安全護目鏡。
　 呼吸：350ppm以下：供氣式呼吸防護具或自攜式呼吸防護具。 875ppm以下：一定流量式供氣式呼吸防護具。 1500ppm以下：全面型自攜式呼吸防護具或全面型供氣式呼吸防防護具，或有一氧化碳濾毒罐防護的毒面具。
　 手套：無特殊需求
　 其它：無特殊需求
通風設備 1.單獨使用有接地且不會產生火花的局部排氣裝置。2.排氣口直接通到室外。 3.供給充分新鮮空氣以補充排氣系統抽出的空氣。
操作與儲存注意事項 處理：
1.遠離火花、火燄及其它發火源。
2.在工作區內張貼"禁止抽煙"的警告符號。
3.避免讓釋出的氣體進入工作區的空氣中。
4.在通風良好的特定區內採最小用量使用。
5.須置備隨時可用於滅火及處理洩漏的緊急應變裝備。
6.所有裝有易燃氣體鋼瓶都需接地。
7.移動鋼瓶需用手推車或專用手推車。
8.不可用閥帽吊舉鋼瓶。
9.手有油污不可處理鋼瓶。
10.鋼瓶需隨時直立固定於地面定位上。
11.不可使鋼瓶摔落或使其相互碰撞。
12.須於固定好要使用時方可移去閥帽。
儲存：1.非使用時閥需緊閉。
2.貯存於陰涼、乾燥、通風良好及陽光無法直射的地方。
3.遠離熱、發火源及不相容物如氧化劑、鹼金屬、重金屬及金屬氧化物處貯存。
4.使用不產生火花且接地的通風系統與電器設備，避免成為發火源。
5.定期檢查鋼瓶有無缺陷如破損或溢漏等。
6.限量貯存。
7.於適當處所張貼警示標誌。
8.貯存區要與員工密集之工作區域分開，限制人員接近該區。
9.遵循易燃物及壓縮氣體的相關法規規定貯存與處理。
10.鋼瓶需直立固定於防火地板上，並保持閥帽蓋好，避免受到毀損。
11.空鋼瓶需標示並與實瓶分開貯放。
12.貯放期間不得超過6個月。
13.於儲存處所考慮裝設洩漏偵測器與警報系統。
個人衛生 1.工作後儘速脫掉污染之衣物，洗淨後才可再穿戴或丟棄，且須告知洗衣人員污染物之危害性。 2.工作場所嚴禁抽煙或飲食。 3.處理此物後，須徹底洗手。 4.維持作業場所清潔。
八、洩漏及廢棄處理
洩漏之緊急應變 注意事項：
1.限制人員進入該區直到一氧化碳濃度已經由通風控制或不再釋出。
2.確定清理工作是由受過訓練的人員負責。
3.穿戴適當的個人防護裝備。
4.撲滅或除去所有發火源。
5.報告政府安全衛生與環保相關單位。
清理時：
1.避免外洩物進入下水道、或密閉的空間內。
2.於安全許可下停止或減少外溢。
3.使所有氣體安全的消散於大氣中。
4.大量溢漏時，連繫消防、緊急處理單位及供應商以尋求協助。
廢棄處理方法 1.參考相關法規處理。2.依照倉儲條件貯存待處理的廢棄物。 3.可採用特定的焚化或衛生掩埋法處理。
九、運送資料
聯合國編號 (UN.NO.) 1016 危害性分類 2.3 所需圖式種類 (Hazard labels) 2.3,2.1
十、製表者資料
　 名稱：-
製表單位 地址：-
　 電話：-
製表人 職稱：- 姓名：-
製表日期 民國 年 月 日
上述第二項至第九項資料由工研院工安衛中心提供，工安衛中心對上述資料已力求正確，但錯誤恐仍難免，各項數據與資料僅供參考，使用者請依應用需求，自行負責判斷其可用性，工研院不負任何責任。
財團法人 工業技術研究院
工業安全衛生技術發展中心

NO2 物質安全資料

序 號：345
一、製造商或供應商資料
製造商或供應商名稱：
製造商或供應商地址：
諮詢者姓名及電話：
緊急聯絡電話： 傳真電話：
二、辨識資料
物品中(英)文名稱: 二氧化氮(NITROGEN　DIOXIDE)
同義名稱: 液化二氧化氮 (NITROGEN TETROXIDE、NTO、DINITROGEN TETROXIDE、NITROGEN PEROXIDE)
危害性成份 　 容許濃度 LD50 LC50
中(英)文名稱 化學式 含量(%) 化學文摘社登記號碼 CAS.NO. 八小時日時量平均容許濃度
TWA 短時間時量平均容許濃度
STEL 最高容許濃度
CEILING (測試動物、吸收途徑) (測試動物、吸收途徑)
二氧化氮(NITROGEN　DIOXIDE) NO2 100 10102-44-0 - - 5 ppm - 88 ppm/4H
(大鼠,吸入)
三、物理及化學特性
物質狀態:
[　]糊狀物[　]粉末[　]固體 [V]液體[V]氣體 pH 值：－
　 外 觀：黑褐色發煙液體或氣體
　 氣 味：辛辣刺激味
沸點： 21.2 ℃ 熔點： 11.8oF -11.2 ℃ 蒸氣壓：720 ㎜Hg @20℃
蒸氣密度(空氣=1)：1.58 比重(水=1)：1.45
揮發速率(乙酸丁酯=1)：>>1 水中溶解度：全溶(起反應並成硝酸和氧化氮)
四、火災及爆炸危害資料
閃火點： ℉ / ℃ 爆炸界限 爆炸下限(LEL)：/ ﹪
測試方式： [　]開杯 [　]閉杯 　 爆炸上限(UEL)：/ ﹪
火災 滅火材料：使用適於周遭火災的滅火器(此物質具氧化性，與易燃物接觸可能產生火災)
　 特殊滅火程序：1.用水霧接近火場容器冷卻。2.如須阻塞其氣體流出,可噴水霧導引漏出的氣體遠離前往堵塞的人員。3.若容器有外漏時，可利用噴火霧降低蒸氣量。4.逆流回鋼瓶可能導致破裂。5.不要直接對洩漏源噴水霧。6.安全許可下，設法止漏或將容器搬離火場。
五、反應特性
安定性 [V]安定 [　]不安定 應避免之狀況：高溫(超過160℃)
危害分解物：一氧化氮、氧
危害之聚合 [　]可能發生 [V]不會發生 應避免之狀況：－
不相容性 應避免之物質：1.所有的易燃物、與氯化合之碳氫化合物、氨、二硫化碳: 可能會造成火災及爆炸。2.塑膠、橡膠和塗膜。3.水：反應生成硝酸和一氧化氮。
六、健康危害及急救措施 　
進入人體之途徑 [V]吸入 [V]皮膚接觸 [V]吞食
健康危害效應 急性:1.引起結膜炎、眼瞼水腫、角膜潰瘍、皮膚及頭髮及牙齒變黃竭色，刺激皮膚。2.影響呼吸道，引起胸痛、呼吸困難、咳嗽吐黃痰或血、發紺、發熱、氣喘、呼吸率增加、支氣管炎、支氣管肺炎、肺水腫通常延遲5-72小時後發生。3.影響中樞神經系統引起頭痛、暈眩、虛弱、運動失調、不省人事、驚厥。4.對腸胃造成酸味、噁心、嘔吐、腹痛。5.影響循環系統，使脈搏速率增加、血壓降低、虛脫。
慢性:1.長期吸入引起頭痛、失眠、口鼻潰瘍、食慾缺乏不消化、齒麋爛、虛弱、慢性支氣管炎、肺氣腫。2.下列病況者易受危害：心臟及肺病者。
暴露之徵兆及症狀 結膜炎、刺激感、胸痛、呼吸困難、咳嗽、氣喘、支氣管炎、暈眩、虛弱、噁心、嘔吐
緊急處理及急救措施 吸　　入：1.將患者移到新鮮空氣處。2.如果呼吸停止，施予人工呼吸。3.保持患者溫暖和休息。4.立即就醫。
皮膚接觸：1.立即用水沖洗受污染的皮膚。2.如果滲透衣服，立即脫掉衣服，並用水沖洗皮膚。3.立即就醫。
眼睛接觸：1.立即用大量水沖洗眼睛，且不時地撐開上下眼皮。2.立即就醫。
食　　入：1.若患者意識清楚，則立刻給患者大量水稀釋二氧化氮。2.如果意識不清，不要催吐。3.立即就醫
七、暴露預防措施
個人防護設備 眼部：1.不可戴隱形眼鏡。2.全面罩和安全眼鏡。3.需要沖眼設備。
　 呼吸：1.具不氧化的吸收劑濾罐和抗二氧化氮之化學濾罐全面型呼吸防護具。2.覆顎式或正面式或背覆式含不會被氧化的吸收劑濾罐和可抗二氧化氮之防毒面罩。3.任何附頭盔或頭罩之供氣式全面型呼吸防護具。4.任何自攜式全面型呼吸防護具。
　 手套：氯丁橡膠防滲手套。
　 其它：－
通風設備 1.抗腐蝕性的局部排氣裝置。2.製程密閉。
操作與儲存注意事項 1.保護容器勿受撞擊損壞，遠離可燃有機物及其他易氧化材料貯存。2.濕時腐蝕性很強，所有設施須用適當防蝕構造。3.和可燃物質接觸可能造成火災或爆炸。4.使用逆止閥或其他保護裝備以防止逆流。5.不用時或空桶須關閉容器閥。6.作業時勿吸入其氣體。7.勿讓眼睛、皮膚或衣服濺及液體或蒸氣，如濺及立即沖淋。8.貯存及處置場所應通風良好。9.以耐蝕材料構築之密閉系統作業。10.勿使氣體回流至容器內。
個人衛生 1.工作後儘速脫掉污染之衣物，洗淨後才可再穿戴或丟棄，且須告知洗衣人員污染物之危害性。
2.工作場所嚴禁抽煙或飲食。3.處理此物後，須徹底洗手。4.維持作業場所清潔。
八、洩漏及廢棄處理
洩漏之緊急應變 1.疏散所有現場人員。
2.洩漏或外溢區未清理乾淨前，禁止未穿戴防護裝備者進入。
3.在洩漏或外溢區將以水霧將氣體驅散。
4.勿使回流。
5.如無危險可止漏。
6.對洩漏區域實施通風換氣。
7.洩漏鋼瓶移至通風良好地方。
8.如果是液體洩漏，讓其蒸發。
9.如果是氣體洩漏，關斷氣體。
10.如果洩漏來源是鋼瓶且不能在適當的位置停止洩漏，將洩漏的鋼瓶移到空氣流通安全地方，修補洩漏或讓鋼瓶洩空。
廢棄處理方法 在有個人防護裝備下，噴洒一厚層乾鹼灰和消石灰(1：1)混合物上，混勻後在極謹慎之下用噴霧器噴水，緩緩移入大量水中，中和並用足量水沖入陰溝。
九、運送資料
聯合國編號
(UN.NO.) 1067 危害性分類 2.3 所需圖式種類
(Hazard labels) 2.3,5.1,8
十、製表者資料
　 名稱：-
製表單位 地址：-
　 電話：-
製表人 職稱：- 姓名：-
製表日期 民國 年 月 日
上述第二項至第九項資料由工研院工安衛中心提供，工安衛中心對上述資料已力求正確，但錯誤恐仍難免，各項數據與資料僅供參考，使用者請依應用需求，自行負責判斷其可用性，工研院不負任何責任。
財團法人 工業技術研究院
工業安全衛生技術發展中心