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1.1 緣起與背景說明
隨著時代的發展，奈米技術的應用漸漸廣泛，舉凡化妝品、建材以及汽車零 件等應用已走向奈米化。奈米微粒代表尺寸介於1 nm 至 100 nm 間之微粒，奈米 微粒種類繁多，即便為同種元素，奈米級微粒與微米級微粒的一些物化特性也會 因晶體形狀、製造過程的不同而有很大的差異，不盡相同，故目前大都以 PM2.5
當成健康指標。
PM2.5的細微粒大小約為人體頭髮直徑的 1/28，它可經過呼吸進入肺部，並 且沉積在肺部組織，因此對人體健康影響甚鉅，尤其是對老人、小孩或易過敏性 體質等民眾更具有高度的健康風險。流行病學研究已經顯示細微粒與疾病發病率 和死亡率的上升有關 (Kreyling et al., 2004)，尤其是心臟和肺部疾病。環保署於 94 年 8 月完成增設 76 個細懸浮微粒空氣品質自動監測儀器，即時監測空氣中細 懸浮微粒濃度，依據世界衛生組織(WHO) 於 2006 年 10 月發表之全球空氣品質 準則 (Global Air Quality Guidelines），以 PM2.5 24 小時平均值為例，建議以 65 μg/m3作為啟動預警之限值。
由於奈米微粒的表面積比同質量的大微粒增加很多，使得奈米微粒表面的活 性大為增加進而使得奈米微粒有較大的可能性穿透細胞膜，Oberdörster et al.
(2004)以超細微粒 TiO2進行老鼠實驗，發現注射相同劑量但不同粒徑的奈米微粒 (20nm 與 250nm)到老鼠細胞內，奈米級比微米級的二氧化鈦造成的發炎反應較 高，相較於同等質量的大微粒重量就會造成較多的細胞危害。Donaldson et al.
(2002)及 Oberdörster et al. (2005)發現微粒在相同的質量下，隨著微粒粒徑的減小 (< 100 nm)，附著著過渡金屬 (Transition metals)或有機物 (Organic chemicals)的
為了預防細微粒與奈米微粒對人體以及環境的危害，因此我們必須更準確地 量測奈米微粒的濃度以便將奈米微粒劑量重建，進而對特定場所訂定一些安全或 危險指標。
國內外環境中奈米微粒的重量濃度、粒徑分布及化學成份的相關研究文獻很 多，學者常使用的採樣設備主要有低壓衝擊器(Low Pressure Impactor)與微孔均勻 沉積衝擊器(MOUDI)，後者比前者更常被使用(Chow and Watson, 2007)。低壓慣 性衝擊器有許多種，如Hering 低壓衝擊器(low-pressure impactor, LPI)、 Berner 低壓慣性衝擊器(Berner low pressure impactor, BLPI)及電氣低壓慣性衝擊器 (electric low pressure impactor, ELPI)等。
1.2 研究目的
本篇將探討微孔均勻沉降衝擊器 MOUDI (Micro-Orifice Uniform Deposit Impactor)收集微粒的準確性，MOUDI 為較普遍且適用性範圍較廣的採樣儀器，
但是微粒彈跳(Particle bounce)對多階式慣性衝擊器採樣的誤差一直都是幾十年 來存在的問題，MOUDI 會因微粒彈跳造成奈米微粒的重量濃度高估 (Khlystov et al., 2004、Shen et al., 2002 及 Park et al., 2003)，因此我们可以試著改變微粒收集 條件來改善彈跳問題，影響微粒彈跳較大的因素可歸類成兩種，分別為採樣器內 收集基質種類與採樣現場空氣的相對溼度，因此收集奈米微粒時應了解採樣現場 的氣候條件以及當成衝擊基質的種類，避免奈米微粒在MOUDI 中發生微粒彈跳 而使得濃度有高估情形發生。
一般在衝擊器內降低微粒彈跳可利用燒結金屬片滴油衝擊板 (Oil-soaked sintered impactor stages)，此方法是利用毛細作用使衝擊在此衝擊板的微粒一直被 油品所覆蓋，因此矽黃油塗敷的鋁箔所收集的微粒重量可假設為一收集效率的標 準。此實驗將未塗敷的鐵氟龍與塗敷過矽黃油(Silicone grease)的鋁箔當成衝擊基 質並使用溼度控制器統進行大氣採樣，透過提高採樣入口的相對溼度使得微粒表
面能附著上一層水氣，讓微粒被收集基質所捕獲後不會再因微粒間互相撞擊而彈 開，期待在高相對溼度條件下可使得未塗敷的鐵氟龍濾紙不會產生彈跳，以便鐵 氟龍可以做後續的化學分析。