Study of the Electrodes Designs and Materials Using in Oxygen Concentrator

隨著生活環境的急遽惡化及特殊環境的需求如醫療場所、SARS 疫期及戰場情境等。快速且方便的得到乾淨且純淨的氧氣，為相當重要的未來發展需求。而目前所用到的氧氣提供設備，由於外在有諸多的限制之下，而導致所能應用的範圍是有所限制的。一般傳統的氧氣提供系統，是利用大規模的液化與吸附程序來提供所需要的純淨氧氣，然而此系統較適合使用於大規模使用氧氣的工業界，對於攜帶型的設備來說，並不適用。其餘的氧氣生成程序由於先天上的問題而導致無法獲得純粹且乾淨的氧氣。對此，建立出一純淨且操作方便容易方便的氧氣生成系統為具備有潛力的發展項目。以電化學的基礎，所製作出來的濃氧器（Oxygen Concentrator），是利用大氣之中具備有豐富的氧氣，利用氧氣與氮氣兩者之間電化學活性的不同之處，來進行電化學的氧氣還原反應。其中，氧氣與其中參予反應的電化學活性觸媒接觸之後，形成四個電子（亦有可能兩個電子）的氧氣還原反應，得到電子的氧氣分子產物，會因此形成帶有電子的氧氣物種成分，而藉由固態的電解質通過之後，抵達到以貴重金屬觸媒所形成的尺寸安定性電極（Dimensionally StableAnode，DSA）來進行與陰極相反的氧氣氧化反應，來進而放出我們所需求的純淨的氧氣。以電化學來作為設計濃氧氣的概念，最大的好處在於可以利用控制電位的大小，換而言之，即控制電極反應的過電位（Overpotential）來調整出我們所需要的氧氣濃度的純氧量。因此大大提昇了使用的彈性。而本計劃所主要訴求的部分，是在於利用電極材料的選擇等，來建立出一可運用於隨身使用的氧氣濃氧器。

Project ID:PB9308-1152
External Project ID:NSC93-2212-E182-006