第四章 結果與討論
4.4 應用多孔性材料之重金屬吸附試驗分析
4.4.2 混合金屬吸附
圖 4-24 廢玻璃添加製成之多孔性材料混合金屬競爭吸附變化，可觀察 出金屬鉛、鎘、鉻、銅、鋅對廢玻璃添加製成之多孔性材料，持續吸附直 到吸附時間為120 分鐘時吸附量趨於平緩，其吸附量分別為 37.60 mg/g、
17.12 mg/g、10.07 mg/g、25.19 mg/g、4.37 mg/g。廢玻璃添加製成之多孔 性材料之總吸附量介於82.73 mg/g∼111.85 mg/g。
圖 4-25 稻殼添加製成之多孔性材料混合金屬競爭吸附變化，實驗結果 顯示出金屬鉛、鎘、鉻、銅、鋅對稻殼添加製成之多孔性材料，持續吸附 直到吸附時間為240 分鐘時吸附量趨於平緩，其吸附量分別為 48.70 mg/g、
15.81 mg/g、5.38 mg/g、35.67 mg/g、6.07 mg/g。稻殼添加製成之多孔性材 料之總吸附量介於102.67 mg/g∼121.85 mg/g。
綜合上述結果，可知廢玻璃添加燒結之多孔性材料對混合金屬鉛、
鎘、鉻、銅、鋅在混合金屬競爭吸附環境之下，其吸附量大小依序為鉛＞
銅＞鎘＞鉻＞鋅。稻殼添加燒結之多孔性材料對混合金屬鉛、鎘、鉻、銅、
鋅在混合金屬競爭吸附環境之下，其吸附量大小依序為鉛＞銅＞鎘＞鋅＞
鉻。混合金屬於廢玻璃添加製成之多孔性總吸附量小於稻殼添加製成之多 孔性材料。故可推測添加稻殼之多孔性材料，孔隙多於添加廢玻璃之多孔 性材料，成為較佳的吸附材料。且金屬鉛吸附值為五個金屬當中吸附量最 大的，符合 Budinova(1994)研究指出金屬離子會與酸性官能基反應，陰離 子會與鹼性官能基反應，而鉛為兩性之特質，才使不規則多孔性材料可大 量吸附金屬鉛之情況。
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根據前述 4.4 節應用多孔性材料之重金屬吸附試驗分析之吸附結果，
可推測出添加稻殼之多孔性材料，孔隙多於添加廢玻璃之多孔性材料。另 外，本研究亦藉由燒結試體之內部微細結構(SEM)、視孔隙度及比表面積 變化分析結果說明，添加稻殼之多孔性材料內部孔隙與吸附表面積較多。
圖4-26 為燒結試體之視孔隙度、比表面積及 SEM 分析結果，根據 SEM 圖，
(c)為添加 10%稻殼之燒結試體，可觀察出致密化程度為(b)＞(a)＞(c)。
對於視孔隙度方面，其為推測開孔多寡的方法，孔洞之多寡與致密化 程度亦有相關性。圖4-26(c)添加 10%稻殼之燒結試體視孔隙度為 47.24%，
相較(a)純污泥/1100℃之視孔隙度 24.57%與(b)30%廢玻璃/1100℃之視孔隙 度7.43%，分別要高出 2 倍與 6 倍，可見添加 10%稻殼之燒結試體內部孔 隙最高，相對致密化程度為最低。此外，為了進一步瞭解吸附表面積多寡，
圖 4-26(c)添加 10%稻殼之燒結試體比表面積為 0.1659m2/g 要比(a)純污泥 /1100℃與(b)30%廢玻璃/1100℃要高上 40 倍，故有最多的吸附表面積。綜 合上述結果，添加10%稻殼之多孔性材料孔隙與吸附表面積多於添加 30%
廢玻璃之多孔性材料，可作為較佳的吸附材料。
圖4-26 燒結試體之視孔隙度、比表面積及 SEM 圖(×2000)
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第五章 結論與建議
5.1 結論1. 廢玻璃添加試體和稻殼添加試體於 800℃、900℃，由於溫度尚未達燒 結之溫度，結構較鬆散，緻密化程度不高，內部開放性孔洞較多，故各 項試體特性試驗結果不佳。
2. 當燒結溫度為 1000℃時，燒結體體積變化率明顯增大，緻密化程度高，
吸水率偏低、抗壓強度較高之現象，推測 1000℃左右為燒結體迅速緻 密化之起點。
3. 試體添加稻殼燒失量普遍比試體添加廢玻璃量來的要高，是因為稻殼為 有機物，其可燃分比廢玻璃量來的高。
4. 在燒結溫度 1000℃下，廢玻璃添加配比為 30％，吸水率及抗壓強度分 別為 14.78％和 233.15kgf/cm2，均符合 CNS 建築用普通磚之一等磚規 範。燒結溫度 1100℃，純淨水污泥、廢玻璃添加配比為 20％、30％及 稻殼添加配比為 10％，吸水率分別為 9.04％、8.50％、0.70％、12.65
％，抗壓強度依序為859.53 kgf/cm2、386.66 kgf/cm2、318.68 kgf/cm2、 254.20 kgf/cm2，均符合CNS 建築用普通磚一等磚之規範。
5. 就抗壓強度而言，1000℃、1100℃-添加廢玻璃 0%、10％、20％、30
％之配比，明顯比 800℃、900℃高出許多。但其抗壓強度分佈情形，
1000℃燒結試體抗壓強度隨廢玻璃量增加而提升，1100℃隨添加廢玻璃 量增加而遞減，因為 1100℃試體呈現膨脹之現象，黏滯性玻璃相物質 增加，但此類物質為不規則非結晶玻璃，對試體抗壓強度有負面的影 響，且試體內部氣體增加會造成試體內部孔隙變大，然而試體外部之玻 璃因呈現融熔狀態而將試體包覆，試體內部密閉性孔隙變多，因此造成 燒結試體抗壓強度隨廢玻璃量的添加增加而減小。
6. 在溫度 1100℃下燒結多孔性材料試驗結果，當分別添加 30%廢玻璃及
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10%稻殼燒結之多孔性材料，洗淨濁度分別 3NTU 及 8NTU 以下，鹽酸 可溶率介於0.21%∼0.85%，均符合相關材料之規範。
7. 在單一金屬吸附試驗結果得知廢玻璃添加製成之多孔性材料吸附量小 於稻殼添加製成之多孔性材料吸附量，故稻殼添加製成之多孔性材料，
孔隙多於廢玻璃添加製成之多孔性材料，成為較佳的吸附材料。
8. 添加劑廢玻璃製成之多孔性材料於混合金屬之競爭吸附下，重金屬吸附 量大小依序為鉛＞銅＞鎘＞鉻＞鋅。添加劑稻殼製成之多孔性材料於混 合金屬之競爭吸附下，重金屬吸附量大小依序為鉛＞銅＞鎘＞鋅＞鉻。
9. 在視孔隙度及比表面積試驗結果得知，稻殼添加製成之多孔性材料視孔 隙度(47.24％)及比表面積(0.1659 m2/g)，明顯比廢玻璃添加製成之多孔 性材料視孔隙度(7.43％)及比表面積(0.0053 m2/g)多，因此稻殼添加製成 之多孔性材料可做為較佳的吸附材料。
5.2 建議
1. 燒結溫度與添加劑配比量選擇要仔細，例如：燒結溫度 1100℃添加玻璃 量太高的話，則會造成試體變形。
2. 燒結過程材料粒徑大小會影響其燒結試體緻密程度，例如：稻殼在粒徑 為74µm~300µm，在 800℃燒結時，無法成型。但在 150µm~300µm，即 可成型，可見粒徑大小會有一定影響。
3. 可利用較小粒徑之不規則多孔性材料進行吸附試驗。因較小粒徑之比表 面積相對較大，可作為較佳的吸附材料。
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第六章 參考文獻
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