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以奈米二氧化鈦改質正滲透薄膜並添加電場以提升分離成效

為了解決power consumption計算的問題，作者陳宇聖 這樣論述：

近五年來正滲透（Forward osmosis，FO）薄膜技術逐漸成熟，以半透膜區隔進流溶液（Feed solution，FS）與高濃度溶質的驅動溶液（Draw solution，DS），透過天然的濃度梯度產生滲透壓差，可在驅動溶液中獲取高品質的濾液。為了克服現有薄膜所面臨的主要問題：濾液通量低與反向溶質擴散現象，本研究旨在於優化複合式正滲透薄膜（Thin film composite FO membrane，TFC-FO）的製備條件，先針對聚碸（Polysulfone，PSf）支撐層的製備因子進行測試，以找出最佳的製備條件；接者針對表面聚醯胺（Polyamide，PA）活性層的製備進行優化

，添加二氧化鈦（TiO2）奈米顆粒以提升薄膜的親水性，添加三乙胺（Triethylamine，TEA）與樟腦磺酸（Camphorsulfonic acid，CSA）以增強聚醯胺與聚碸的鍵結強度，提升薄膜的分離成效。接著，了解決正滲透常面臨的反向溶質擴散問題，研究自行開發多片式電正滲透系統，藉由外加電場以有效降低反向溶質擴散通量，同時有效控制膜面積垢，並可隨使用者的需求增家裝設的薄膜片數以提高系統過濾的有效面積。最後，為了瞭解製備薄膜的對微量污染物的分離成效與實際廢水回收效益，本研究應用所開發的薄膜與電滲透系統於個人與醫療保健用品（Pharmaceuticals personal care pr

oducts，PPCPs）的去除與養殖廢水的回收，以評估製備薄膜與開發電正滲透系統之操作效益。研究結果顯示，PSf薄膜的良好製備參數包含，環境濕度需控制在30 %，塗佈速度為9 cm/s，塗佈器高度為200 µm，最終至完完成的薄膜需浸泡於去離子水3天；PA層則為MPD（2 wt%）與PSf接觸時間為5分鐘，與TMC（0.15 w/v%）反應時間為1分鐘。以CSA與TEA進行化學改質的薄膜（命名為CT膜），具有最佳的薄膜選擇性（183.3 L/ mole）與良好的結構參數（384 μm）。將0.2 wt.%的105℃乾燥後TiO2（TiO2,d）加入CT膜中（製成的薄膜命名為CT-TiO2,d

），能進一步提升水通量至8.1 L/m2h，並降低結構參數至188 μm。所製備的薄膜具有良好的聚醯胺結構，尤其是CT改質膜，對已解離的PPCPs（包含Virgin、TiO2,d、CT、及CT-TiO2,d）因靜電相斥作用，去除率均可高達96.4%以上，而對極高疏水性的Triclosan，通過反萃取實驗證實會其會吸附於薄膜表面而逐漸溶解貫穿導致去除率降低，對以分子態存在於水體當中的中性Carbamazepine，主要以篩分為去除機制，去除率也可高達95.3%。養殖廢水的回收實驗方面，CT-TiO2,d膜具有良好的親水性及抗垢性，在實驗初期表現出最高的水通量（5.07 L/m2 h），長時間測試

下的最終累積產水量為361.1 L/m2。電正滲透系統在陰離子交換膜（Anion exchange membrane，AEM）與陽離子交換膜（Cation exchange membrane，CEM）的組合模式下，外加電場可有效降低反向溶質的擴散通量，在外加1.5 V下也有最好的能源效益（0.108 kWh/m3），故以AEM-CEM組合搭配1.5 V下，使用CT膜對養殖廢水中PPCPs進行分離實驗，除了TRI以外，對其他PPCPs去除率均超過98 %以上，而TRI由於疏水性吸附於薄膜表面上會有溶解貫穿的現象，因此去除率僅有42.2 %。對養殖廢水的過濾實驗，在第1天時除了表現出非常高且穩定的

水通量（5.67 L/m2 h），而實驗終止時FS的導電度為14.8 mS/cm，與FO系統（68.9 mS/cm）相差甚遠，這表示電正滲透系統對污染物攔截與反向溶質控制均展現優異的效能，能有效維持薄膜兩側的滲透壓差，穩定水通量，連續測試六天的累積產水量高達711.5 L/m2，能源效益為0.147 kWh/m3，為綠色節能且有效的創新水回收技術。

LTE DRX機制使用馬可夫鏈改善能源消耗研究

為了解決power consumption計算的問題，作者劉明岳 這樣論述：

隨著科技的發展，通訊技術也不斷的演進，從傳統行動電話發展目前的智慧型手機，由1980年開始發展至今，也由1G，2G，3G，3.5G演進到目前的4G LTE系統，目前手機已成為生活不可或缺之產品，且大部分手機皆可連結系統達到無線上網的功能，也由傳統只能撥打及接收電話，演進到目前的資料傳遞及行動上網或是其他商務運用，目前移動通訊設備在傳輸頻寬上已有重大突破，但移動設備在傳輸增加還是有著電池效能的問題，如何在有限的電池容量來提高電池的使用壽命已成為廣泛討論的議題。　　本篇論文研究在LTE系統裡的DRX省電機制，利用離散時間馬可夫鏈(discrete time markov chain，DT

MC)模型及802.16e Type I省電機制模型結合，利用前述二種方法結合，將休眠狀態時間延長，來探討該機制是否能改善傳統LTE DRX機制的節能效率，進而增加電池的使用壽命，使目前的移動設備能有更長的使用壽命。