Abstract
能源的有效運用一直是工業上的重要課題，若能夠將資源再生重複使用，則可減少能源的浪費，進而降低生產成本，亦可以達到永續經營的目標。目前在工業中利用超臨界流體取代傳統有機溶劑是一種新起的清淨製程，但使用超臨界流體後，亦望能有效的加以回收再利用，如此方能兼顧環保及能源之有效運用。本研究利用薄膜分離技術，分離出溶質與流體以回收再利用超臨界流體，研究期間並探討其分離之機制與效能。本實驗所使用的溶質為caffeine，溶劑為超臨界二氧化碳。由於所購買之商用薄膜孔徑均大於caffeine與二氧化碳的分子大小，因此研究期間在商用薄膜分離層表面進行改質以縮小孔徑，用以探討改質後薄膜的分離效果。所用的商用薄膜材質為alumina，孔徑分別為5 nm 與200 nm ，改質後薄膜最外層分別有孔徑約2.5 nm之SiO2及孔徑約 0.5 nm 之silicalite。前者之改質層因具親水性，會與caffeine產生親和力而具強烈的吸附作用，因而產生高排除率，約在0.94~0.98之間；後者之silicalite層具疏水性，且孔徑介於caffeine與二氧化碳之間，應可依分子篩原理加以分離，但因改質層有所缺陷，未達完全排除之功效，唯排除率仍可高達0.98~0.99。雖然alumina具親水性，在caffeine穿過改質層後會對caffeine有所吸附，但質量平衡可看出在alumina層之吸附量並不太大。