TW200528390A

TW200528390A - Apparatus and method of producing ozone gas

Info

Publication number: TW200528390A
Application number: TW093117883A
Authority: TW
Inventors: Yoichiro Tabata; Yujiro Okihara; Masayuki Ishikawa; Tetsuya Saitsu; Hatsuo Yotsumoto
Original assignee: Toshiba Mitsubishi Elec Inc
Priority date: 2004-02-25
Filing date: 2004-06-21
Publication date: 2005-09-01
Also published as: EP2287114B1; JP2011063511A; WO2005080264A1; WO2005080263A1; US7382087B2; JPWO2005080263A1; JP4953814B2; EP1719735A1; JP4932037B2; EP2287114A3; EP1719735B1; JP4825314B2; JP2011063512A; KR100756797B1; US20060049738A1; EP1719735A4; JP5121944B2; JP2011088821A; JP5069800B2; JP2011098886A

Description

200528390 九、發明說明：【發明所屬之技術領域】本發明係關於一種臭氧產生裝置以及臭氧產生方法，特別係關於具有高壓電極以及低壓電極，藉由在兩者間施 t交流電壓使其產生放電，而得以在良好的效率下產生臭氧之臭氧產生裝置以及臭氧產生方法。【先前技術】

關於先前技術，已有如下所述之各種技術在發展中。在專利文獻1中’臭氧產生器係由：由氧氣瓶提供純度99·995%以上的預定氧氣流量之第i原料供給系以及由 :預，的流量提供純度99.99%以上的第2原料氣體(氮、氦、氬、或二氧化碳）之帛2原料供給系而提供原料氣體，在電極間施加高度交流電麼，而隔著電介質在電極間產生無聲放電（電介質阻障放電，dielectric⑻如化心初，

使原料氣體變換為臭氧。關於臭氧濃度的經時性降低現象:雖然原因不明，但產生裝置所產生之臭氧，雖會在高屯氧氣中產生經時性降低的現象，但作為抑制該經時性降低之手段，藉由在高純氧氣中添加氮氣體即可有效地抑〃在專利文獻2中顯示臭氧震置的原料氣體之氧氣與氮 =的混合㈣丨：G._2⑽ppm)至㈣33(33卿㈣的設二。此外’專利文獻2的第2圖係顯示氮氣的添加量與臭 :產ΐ裝置所獲得之臭氧濃度的特性，其中，獲得充分的 …度(約1〇〇咖、上)所需之氮素添加量之混合比例 315794 5 200528390 :係，定為1 : 〇·_2。為了抑制降低產生裝置所產生之反 :應毒物氧化氮的產生量，而將混合比例設定$ ! : ㈣以下。氮添加量為l〇〇ppm以下的氧氣原料時，只可膊广 2〇g/m3(9333ppm)的臭氧濃度，相對於氮添加量為、％⑽又于m 日守的臭氧濃度UOg/m^oooppm)，其僅可獲得】％以下臭氧濃度。此外，在說明書中亦顯示，在高純氧氣中添加氬氣以取代氮氣，不論其混合比例為何，其僅可卿此外，在專利文獻3中，臭氧產生裝置尚包含 .⑽膜形成於電介質的放電面之型態。取代添加高、 /氮氣，而在產生器内電介質的放電面鍍覆金屬：的 ‘ 10wt%以上的氧化鈦。、罕

此外，在專利文獻4中，在可獲得最大臭氧濃度 1 80g/m之臭氧裝置中，為抑制經時性臭氧濃度降低，有將氮添加量設定在〇·〇1%至〇·5%之間之提案。·，而係利在先前技術中，利用無聲放電產生臭氧之機制，用下述的反應式來產生。 ’

Rl ; e+02—20+e (氧氣離解） R2，0 + 〇2 + 〇3 + Μ (根據氧原子與氧分子的三體碰揸之臭氧的產生） R3 ; e+03—〇+〇2+e (電子碰撞分解） R4 ; 03+ 熱 T—0+ 〇2 (熱分解） R5 ; 〇3 + N4〇2+Nl (因雜質產生臭氧的分解) 3】5794 6 200528390 此外，N】係表示不同於n的物質。臭:氧的生成係根據RI的氧分子離解為氧原子，並由 2的氧原子與氧分子之三體碰撞而產生臭氧。所產生之臭氧的分解可推測為：R3之電子碰撞分解、 R4的熱分解、以及R50勺因雜質所產生之臭氧的分解等。由產生器取出之臭氧氣體可在上述之^至尺5的反應式的平衡狀態下獲得臭氧氣體。亦即，可以下述的數式取出臭氧氣體。取出之臭氧=(R1氺R2) — (R3 + R4 + R5……）此外，在先前技術中，在高濃度氧氣方面，由於上述臭氧產生機構所產生之臭氧在系統運轉中會產生臭氧濃度的經時性下降，因此藉由在原料氣體中添加氮氣或在放電· 電極面塗布Ti02光觸媒，使其產生下述的反應’以防止臭. 氧濃度的經時性下降。〇3 * + N2~> 〇3 〇3 * + Ti〇2~> 〇3 (專利文獻1) 曰本特公平6-21010號公報（第丨至4頁、第丨圖） (專利文獻2) 曰本特許第2641956號公報（第1至4頁、第2至3圖） (專利文獻3)曰本特開平第ι1-2111〇號公報 (專利文獻4)曰本特許第258786〇號公報【發明内容】 (發明所欲解決之課題） 7 315794 200528390 在專利文獻l、專利文獻2以及專利文獻3中，係示可在穩定的狀態下獲得濃度約卿m3的較低臭氧濃度。此外’在各個先前技術中，則明記有下列各種不同的現二。在專利文獻！中揭示在氮氣體添加物之外添加氛、 ^二氧=碳#氣體亦具有效果，但在專利文…中則揭不’使用㊄純度乳時，添加氬氣體並無特別之效果。在專利文獻1中，係將第2原料氣體的添加量設在画〇啊至H)_0ppm之間，但在專利文獻2中則設疋在 200ρρηι 至 3300ppm。在1個小時左右 ’在專利文獻3 生濃度降低的現的 .中 •象在專利文獻1中，使用高純氧氣時，運轉中產生濃度降低的現象，相對於此，則是在經過7個小時左右的運轉後產〇如上所述’藉由在氧氣中添加氮氣等來抑制裝置所產生之臭氧濃度的經時性降低之先前技術，會因條件的不同而產生不同的結果與效果’專利文獻】、專利文獻2以及專利文獻3雖已作了實純的確認，料利文獻1與專利文獻3則已知氮以外的稀有氣體（氦、氖、氬、氙等）的單獨添加並不具有特別之效果，但尚未能實證。、、在專利文獻1以及專利文獻4中均記載在臭氧濃度降低係呈經時性降低，但濃度一旦降低即無法回到原先$臭氧濃度。所謂無法回復到原本的臭氧濃度，係指無法判^ 其為經時性的濃度降低，且無法清楚添加氮之作用。此外，氮添加率達約〇.〗5 % 〗5 〇〇 p p m )以上時，藉由無 315794 8 200528390 每放電’除了臭氧之外，會產生大量的、n2〇的N〇入… 的副產氣體。 ^2〇5 + H20~> 2H〇3 ^ OH+ N〇2 + M->HN〇5 + Μ 此外，產生多里的Ν〇χ的副產物時，因Ν〇χ氣體成分與含於原料氣體中的水分反應，會產生硝酸（ΗΝ〇3)氣團（蒸氣），故在取出氧、臭氧的同日寺，會在混合有微量Ν〇χ氣體旦硝酸氣團的狀態下取出臭氧化氣體。此微量的石肖酸氣，里超出數百ppm以上時，臭氧氣體出口配管之不鏽鋼配管的内面會因瑞酸而析出氧化鉻等義物，清潔的臭氧氣體中會混人金屬雜質，作為半導體製造裝置用反應氣體時，所含之金屬雜質除了會對半導體的製造造成不良影響· 之外’所產生之微量石肖酸氣團會呈反應毒物之形態而對半導體裝置之「以臭氧作氧化矽膜的蝕刻處理」、「晶圓等之六、氣水洗淨」造成不良的影響。 ' 在先前技術之臭氧裝置中，其所取出之臭氧濃度較，，為了取出200一以上的高濃度臭氧，只能藉由添加虱添加率或減低氣體流量之方法。但如上所述，藉由上述之增加氮添加率的方法會導致Ν〇χ副產物增加的^題。处此外，利用減低氣體流量之方法時，臭氧產生旦 ==少，對利用臭氧的使用者而言’其具有生產=不此外，在最新的「以臭氧實施氧化膜蝕刻的裝「曰圓等之臭氧水洗淨」中，必須使用2〇〇 3 二」'曰Ε ^ m以上的高濃度 315794 9 200528390 臭氧濃度’至於臭氧產生量方面，根據使用者量計算基礎’係要求須的臭氣,t 〇 ^ 有』保持數十以上臭氧容量的六乳展置’且在半導體萝等反應毒物較少的裂置。方面，則必須使用硝酸右的：L為Λ升臭氧氣體的產生效率，而添加、請左 =1 但在產生器中，物則因放電而變換為ΝΟχ、硝酸氣團（蒸氣）。一又因此，放電空間（放電區域 1 * 注入愈多的放電電力時，、乳肢^速純，或因而導致臭氧產生效率的降低或氧:二生:.·愈:多’ 等問題。 —^ 出之六氧的〉辰度降低 - 為解決上述之問題，本笋 •不含有氮氣或氮副產物的情、方、β供—種即使生效率之m魅亦可確實地提升臭氧產羊之六氧產生裝置以及臭氧產生方法。此外，本發明之另外一目的有微量的氮氣以促進臭氧冑使氧氣中含氧產生方法。^氧產生反應之臭氧產生裝置以及臭 (為解決課題所用之手段）本發明之臭氧產生裝置以及臭氧產 1電極、盥前锍筮Ί千1 生土刀次加具有·弟極、_氧=1對向而形成放電區域之第2電設於上述放電區域的電體供給裝置；以及配 (―d gap)2.〇eV至2 9 ^ f迷電極上且包含帶隙 Ύ ^ J , 的光觸媒物質之觸媒物質；在上述第1電極與上述第2電極之間施加由電源輪出之交流電 315794 200528390 屢，並將放電電力注入於上述放電區域，體供給裝置提供氧氣予上述放電區域，利用放 420腿以上的放電光照射於上述觸媒物質 = 媒物質，使通過上述放電區域之上述氧氣離解^時= 述乳现所通過之上述放電區域的氣㈣力至〇.4踏之間，將上述氧氣鍵結處理而產生.。⑽a ^ ’本發明係使上述氧氣體中含有^ 臭氧產生反應者。且以促進 (發明之效果）根據本發明之臭氧產生襄置以及臭氧產 !=:氮氣之氧氣為主體原料之氣體，即可確實地= 二氧產生效率’可獲得未―產物之乾淨臭r氣此外，藉由在上述氧氣中添加微量 · 使上述氧氧中含有H)Ppm至數⑽ppm^ ^而言，促進臭氧產生反應。虱，稭此即可 _ 【實施方式】施例

根據第1圖至第6圖說明本發明之第J :為：示第I實施例之氣體系統的構成方塊二' 顯不在第1實施例之氣體系統中添加弟2圖為作為輔助氣體原料的構成之方塊圖。第站稀有氣體施例之臭氧濃度特性之特性圖。第4圖為實的氧分子與光觸媒所產生之氧分子離解機制的二:施： Π 315794 200528390 .5圖為顯示第〗實施例的氧原子與氧產生機制之模式圖。第6圖為；臭生器中由氧氣至產生臭氧為止的機.二臭氧產部份。則的付喊係表示相同或相當的本發明之臭氧產生裝置，對、、貲泠自麫，撼訂％而要2〇〇g/m3以上的高展度六、乳乳體、半導體製造裝 " 自、tfi今麵_ A 且乂 /月/先裝置寺需要乾淨的六氧乳脰、不含Ν〇χ等副產 w日〕六虱乳體、或需有良好的六乳產生效率之裝置等情形極有效果。在第！圖中，提供純度99 99%以上之A種原料供給系、統1〇 :二乳體） …開閉闕15所構成由用二1 =_10、減麼閱 3〇〇〇 …19將原枓軋體25供給至臭氧產生器 ^々圖中除了 &供氧氣（原料氣體）之A種原料供給〇=統100夕卜尚具有：以一定的流量提供不含有純度吸99 夂-上氮氣以增強放電發光強度用之稀有氣體等輔助原料 ^之B種原料供給系統。B種原料供給系統係由： =、、、屯度氬氣瓶2G、減壓閥21、開閉閥22所構成，其提供约jOOOOppm左右的輔助原料氣體25b給氧氣口。藉由用二6周整第1原料氣體的氣體量之流量調整器（MFC)19以及凋整輔助原料氣體量之流量調整器（MFC)23，將原料氣體 25提供予臭氧產生器300。在臭氧產生器300中配設電極3〇la，3〇lb並在兩電極 315794 12 200528390 對側配設電介質302。在電介質302以及電極30比的- 氣版通路面（放電區域的壁面=反應空間的壁面）藉由塗布/ j貝附固定一種帶隙在2 〇eV至2·%ν的光觸媒物質。在. 第1圖中，臭氧產生器3〇〇係由A種原料供給系統提供原料乳體25，在變換為臭氧26後，藉由壓力調整器（Apc)4⑼ 輸出至外部600。 /或者，在第2圖中，臭氧產生器3〇〇係由A種原料供、、口系統提供氧氣17並由B種原料供給系統提供5〇〇ppm之微量輔助原料氣體25b，在變換為臭氧26後，藉由M力調· 整器(APC)400而輸出至外部_。氬、氤、氦等稀有氣體之輔助原料氣體係用以增強放電光的發光強度，以促進臭氧的產生反應。 . :氧產生斋300中，用以使臭氧產生之臭氧電源5〇〇 · 主要係由：變換器部50卜反相器部5〇2以及變壓器部5〇3 所構成，其構成方式主要係在臭氧產生器3〇〇的電極 3〇la,302b間施加高電壓的交流電麼，藉由電介質在電極間籲產生無聲放電（電介質阻障放電）。在作為反應空間之放電區域中，利用光波長42〇至 62〇nm的強力放電光與光觸媒的相互作用，將原料氣體的 1部份的氧氣離解為氧氣原子，並將反應空間的氣體壓力維持在、約O.IMPa至〇.4MPa的愿力，促進離解之氧氣原子與其他的氧氣分子間的鍵結作用，使其得以變換為高濃度的臭氧。此外’臭氧產生器3〇〇為了冷卻因放電而發熱的電極，而具有利用水使其冷卻之冷卻裳置，但在此劣略該 3]5794 200528390 , 冷卻裝置之圖示。此外，圖示之放電單元部僅顯示其中一 \ 單元，但在實際的裝置中，係將圖示之放電單元多層堆疊， - 使氣體通路得以並聯流通，而得以在複數個放電單元中產生放電。實施之裝置係一種可冷卻兩面電極的類型，由空隙長為0· 1 mm、放電面積為750cm2所構成之臭氧產生器300 與臭氧電源注入約達2000W左右的放電電力，注入臭氧產生器300的原料氣體25，係純度99.99%以上的氧氣17， * 或另外由輔助原料氣體瓶20添加氬等稀有氣體。在上述之條件下進行臭氧濃度特性的測定。 ^ 有關上述產生器的設定條件，裝置的容許性能評價基 ▲準係以下設計基準訂定。 ••在放電電力2kM、原料氣體10L/niiη的條件下，可取出臭氧濃度C為200g/m3(93333ppm)以上的臭氧氣體。亦即，在上述條件下可獲得120g/h以上的臭氧產生量 • Y(g/h)。因此，實際可取出之臭氧產率X(g/kWh)必須在下述數值以上。 X= (120g/h)/(2kW)= 60g/kWh 臭氧產生器本身的臭氧產率xo與實際可取出之臭氧產率的比率為50%時，臭氧產生器本身的臭氧產率X0必須在120g/kWh以上。為達上述之數值，臭氧產生效率7? (mg/J)係以下述方式計算 ]4 315794 200528390 β ~ U20g/kWh)/(60.60S)/1000= 〇.〇33(mg/j) 亦即，必須具有〇〇33mg/J以上的臭氧產生效率^。將該數值作為1個裝置的容許基準，以設定臭氧產生裝置以及原料氣體的選定基準。玄在將氮氣添加於氧氣之習知臭氧裝i中，臭氧產生效，々為0.033至0.035mg/J以上的條件時，如第圖所示虱添加率r必須在1.5%以上。純戶1目=此’在實施之裝置中，則提供不添加氮氣之高接給予裝置，藉此獲得如第3圖之實測點之連〃所不的臭氧濃度特性。由該圖可知，此時之臭氧產特ri79mg/J，相較於僅添加1%氮氣時之臭氧濃度· ❹’其可取得同等或同等以上的臭氧濃度。高濃:1卜氧提升臭氧產生效率77即可獲得2〇°g/m3以上的. =果’因未在原料氣體中添加氮氣’故得以避免因放免因：：⑽或助的職等副產物之產生，同時可避而導致~3)氣團的產二雜質產生ΐ。西己Β σρ寺不錄鋼金屬面與石肖酸所生之金屬藉由調查上述之會郝學反你干、、置、原料氣體因放電所生之化予夂應過耘、放電所生之放化學反應等結果，可知可利用與觸媒的光氧。藉由塗布於電極面之光臭氧產生機構產生臭而由光觸媒物質内的價電子帶收放電光的強光，貝电子可泵迗電子至電導帶，光觸媒 315794 15 200528390 :貝t身形成激勵狀態，經激發之光觸媒會在價電子帶而乂生電洞。前述經激發之光觸媒與氧分子接觸後，利用氧電子與光觸媒的電洞之反應（氧分子之氧化反應）而進虱为子的離解作用，藉由促進離解之氧原子與氧分子之結合作帛，即可產生臭氧。 =本發明之細媒反應功能之臭氧產生機制，係在 θ ，顯不氧（分子）氣體的離解機制，在第5圖中顯 ζ由=子與氧分子所致之臭氧產生機制，而 ’中置：氧氣到產生臭氧為止的機制，並說明藉由乳乳產生臭氧的作動、作用。首先，如第21 圖所不二，氧分子係具備紫外光245聰以下的波長且連續的吸收光譜（紫外線波長13〇至2〇〇η 、、 •外綠伞^乳刀子稭由吸收紫離解之 '二Γ:的準分子光而離解為氧原子，藉由前述料之氧原子與氧分子以及第三物質 R2)而產生臭氧的宴每，可u I汉應式得理解。但如臭氧產1 :射紫外線之準分子燈等獲 m夕古二那樣、以氧氣體為主體且在1氣 245·以下的準分子光…“全不會產生紫外光 i丄一匕’絕對不會發生因無聲放電光所：成之氧原子的離解以及產生臭氧的反應過程。弟4圖係以模式圖方式顯示無構造與氧分子的離解機制。以％《觸媒分子 . . ,At 下成月有關光觸媒物質與放十* 的作動與作用。將光觸媒塗布於益聲放電之工間中的電極#壁面上，光觸媒的分二第4圖所示’會吸收具有帶隙《上之能量的無聲放電光。 315794 16 200528390 如此一來，光觸媒之電帶。在電子產生移動的價：由價電子帶飛出並移動至導電導電帶之電子會因移動2子帶中，乃形成電洞。移動至而結束壽命。亦即，移動二f電子放出至放電區域中的數十psec。價兩子册A 电可之電子的壽命只有短短不再重新鍵結復位可广同’只要移動至導電帶的電子至3〇〇nsec。存在。=時性存在，電洞的壽命長達200 子以！子方式接觸後，會奪取氧分子的共有電子，#氧; ^ 刀子€ 口光觸媒而造成氧的吸附離解現象）。 ^亥氧5子因光觸媒所致的離解反應式係如下述，了離解氧分子，須有以下2個離解反應。而為【化1】 3]5794 17 200528390 【表1】表 l-(a) 石英 (Si〇2) 氧化ί呂 (Al2〇3) Ti〇2 (銳鈦礦） Ti02 (金紅石）氧化鎢 (W03) 能量間隙 7.8eV 7.0eV 3.2eV 3.0eV 2.8eV 具光觸媒效果的吸收波長 1 5 9nm (真空紫外） 177nm (真空紫外） 3 8 8 n m (紫外） 4 13nm (可見） 443nm (可見）表 l-(b) -—----- 氧化鐵 (Fe203) 氧化鉻 (Cr203) Cu2〇 I n 2 0 3 Fe2Ti03 能量間隙 ~^---- 2.2eV 2.07eV 2.2eV 2.5eV <2.8Ev 具光觸媒效果的吸收波長 ~---- 564nm (可見） 600nm (可見） 564nm (可見） 496nm (可見） 443nm (可見）表 l-(c) —----- PbO V205 FeTi03 Bi2〇3 Nb2〇3 能量間隙 2.8eV 2.8eV 2.8eV 2.8eV 3.0Ev 1光觸媒效果的吸收波長 ^^ 443nm (可見） 443nm (可見） 443nm (可見） 443nm (可見） 41 3nm (可見） 18 315794 200528390 表1-⑷

SrTi〇3 Zn〇 BaTi03 CaTi03 Sn〇2 能量間隙 3.2eV <3.3eV 3.3eV 3.4eV 3.6Ev 具光觸媒效果的吸收波長 3 8 8 n m (紫外） 3 76nm (紫外） 3 76nm (紫外） 3 6 5 n m (紫外） 344nm (紫外）在表l-(a)至表l-(d)中，鋁陶瓷、石英的帶隙為7 〇eV、 7.8eV’由於用光使該物質成為激發狀態之光吸收波長係為 177nm以下或159nmu下的真空紫外光區域，因此，氧氣或氧氣與氬氣的無聲放電無法產生17711111、15911111的發光。此外’在帶隙為3.〇ev、3.6eV的光觸媒而言’由於光· 吸收波長為413nm至344nm的紫外光，故在包含氮的無聲' 放電中’具有發出該紫外區域的光波長(放電)之能力，但. 在氧氣或氧氣與氬氣的無聲放電中，可以發現其發出該紫外區域的光波長的能力較弱。此外，在帶隙為2·〇Εν至2.9eV的光觸媒中，因光吸春 5長為他m至620麵的可見光，故不含氮的氧氣或氧二風的無聲放電，具有發出該可見區域光 >皮長的能力（放電）。因此，在臭氧產生器的電極面（壁面）塗布帶隙2 U9eV的光觸媒時，該光觸媒吸收不含氮的氧氣或氧與 =放電光而被激發’藉由被激發之光觸媒與氧氣的吸附 I作用’可以離解氧氣。此外’由本發明可以得知，藉離解之氧原子與氧分子的三體碰撞促進鍵結作用二產生臭氧。 315794 19 200528390

此外，在此，光觸媒的帶隙能量{能隙E(eV)丨收光的波長又（nm)的關係係如下所述。吸收光的波長Λ (nm)$ i240/E(eV) 與吸能隙E(eV) 3.6 3.5 3.4 3.3 3.2 3.1 3.0 2.9 2.8 2.7 2.6 2.5 2.4 2.3 2.2 2.1 2.0 吸收光的波長（nm) 344 354 365 376 388 400 413 428 443 459 477 496 517 539 564 590 620 此外，氮氣或氧氣之放電光分布範圍與強度，上述能隙E(eV)與吸收光的波長A(nm)係顯示於第7圖。令由上速之事只可以得知，本發明之臭氧產生裳置進行光觸媒物質的材質選擇時，以含有CU2〇、In2〇3、

Fe2Ti〇3、Fe203、Cl.2〇3、Pb〇、V2〇5，^丁叫，㈣則2〇3 的任-種以上的材質為佳，藉此即可提高臭氧產生效率，並獲得高濃度的臭氧。此外，上述之光觸媒物質，利用放電進行光激發，在 ^電子帶形成電洞日夺’由於電洞奪取電子的作用，不僅使 315794 20 200528390 氧分子離解，正孔亦具有奪取放電如·· 〇22·)等電子而產生之負性氧離子（例

〜子而使其回復氧分子的 W 由上述負性氧離子、、击口此，只要藉較於短帶隙放電之古+ 乂缸阿放电的阻抗，相電場放電場，社杲，〆成更咼的高戶得以接含L 揮使具有更高能量的放電光的強高濃度臭氧之效果。乍且具有可獲得第5圖：顯示利用離解之氧原子與氧分子之鍵結作用 =之要使㈣子純分子之㈣，僅 ^ 子^为子的碰撞，無法有效地進行能量授受有效地促進鍵結作用。為了有效地促進鍵結作用’必 5圖所示’在氧原子與氧分子產生碰撞的同時，需要二第·· 以進打能量授受的壁面等第3物質（M)的三體碰撞。〆、.. 〇 + 〇2 + 〇3 + Μ......(3) 為了有效促進上述二體碰撞，藉由提高氣體屢力氣體分子密度維持在高密度的狀態為有效的方法。由奋於可以得知，將氣體的壓力設定在0.1MPa以上時，可急只劇w 地促進三體碰撞，同時有助於提升臭氧產生效率。但在反應空間的氣體壓力低於〇.1MPa時，其反應即明顯地下降。此外，著反應空間的氣體壓力的上升，放電電壓上升， 2體壓力超過〇.4MPa時，有效放電光即無法照射電極的全面，故不適用。反應空間的氣體壓力以約在〇·2Μρ&至〇.3MPa之間較為理想。第6圖係顯示實施裝置之臭氧產生器剖面中由氧氣至 315794 21 200528390 3產:bt為人？機制的模式圖，其係由：2塊咖 301bM電介質3〇2以；5力帝人所 ,.^ 及在毛）丨貝面塗抹光觸媒303所構的相對面介f 3 G 2係分別配設於兩電極3 〇1 a、廳 :3二，:::在兩電介質3〇2_^ 來成 ▲电玉3〇la、3〇lb間的放電區域（反應空間）， /5提供的十分狹小縫隙空間。將原料氣體之氧氣約數kV的,毛區域，並在2塊電極3〇la、3〇lb間施加 …卜電壓，此時放電區域的全面乃產生平均的 …耳=毛，亚產生光強度十分強的放電光。折_當:^放電光照射於光觸媒時，光觸媒係如第4圖葬I ·二二激發狀態’並於光觸媒的價電子帶形成電洞。激之絲媒與氧分子的接觸，光彻電子。如此，氧分子會吸附離解並形：刀。藉由所產生之氧原子與氧分子間的三體碰撞即可產生/ 氧斤產生之六、氧會連續流出氣體，而得以取出臭氧％ =r取，氧量:增加放電輸入時二、里並提同臭氧的濃度。此外，因光觸媒與光的接觸面積愈大’氧與光觸媒間的吸附離解（量子效率)效率愈l故大氧的〉農度得以提高。此外’將放電區域中氣體壓力設定在〇詹3以上，即可增大離解之氧原子與氧分子間的二體碰撞頻度，而增加臭氧的濃度。另外，使放電帶隙d設在〇.lmm程度之短帶隙，藉此即可提高放電電場強度’結果’因可獲得高能量的放電光，產生波長：的光’因而得以在良好的效率下激發光觸媒，並提升臭氧 315794 22 200528390 的濃度。如上所述只知例之臭氧產生裝置，含氮之氧氣為主體的原料氣體’獲得與先前乎力、Λ、氧裝置㈣或更高的以產生效率 & 3=臭有隐等副產物的臭氧氣體（乾淨的產生=度且未含預定之臭氧時，可減少放電電力、放電外，要獲得 ^ ^ ^ 包刀攻見電壓及電流，使臭 MU、氧琶源小型化，同時、之效果。牛低運轉費用第2實施你1 第8圖為說明使用於第2實施例之模式圖。在第2實施例中生时的d面法以外，相關特有構成與方外^餘構成及方法係與先前說明之第！實施例相二Τη;同之作用。塗布或喷附在電介質302面的光· 媒粉末狀’其粉粒子徑約在。仏至數十= 間’但以數# m程度者為佳。 25提二^圖中，係將以未含氮之氧氣為主體之原料氣體 ΛΛ 生器、则。其他構成係與第1實施例的第 1圖相同。在第2實施例中，係藉由在電介質302(或電極301) /電面側塗布或喷附數的光觸媒粉末（第】實施例的木）以日大放电區域之放電光與光觸媒粒子、觸表面積。如此，即可促進光觸媒物質3〇3 之分子離解作用，並在良好的效率隹艮灯]双手下產生臭氧，並獲得高濃度的臭氧。第9圖為算出每單位電介質電極面中塗布光觸 315794 23 200528390 -媒303粉末時之放電光與光觸媒3fn4八士 -者。在W的電介質力&末的接觸表面積 •光所日召至丨生塗布光觸媒303粉末時，放電，到的表面積增大為、約414⑽ ：放：電極或電介質的兩面塗弟8圖所不，在電面面積，可獲得8 28 ά k ’相對於實際的放又竹δ·28倍的表面積。在第2實施例中，單位電電光之接觸表面積臭面中之先觸媒與放 .圖所示。上述之接觸：：率77間的關係係如第10 > 接觸面知s增大時，臭氣的漥隨之增大。在第10圖中光效輪以下時的特性，在帶隙2._至2.9:^^^ 大致相同的特性。曲線9〇2 册& ,顯不出 .的特性，而曲線9Q3 # %㈣媒為㈣3.2eV以下時 m… 為帶隙3.4eV以下時的特性。，〇圖中可以清楚地得知，具有超過⑽以上帶r:之積，亦無法產生充分即使增加光觸媒的表面 ^上所述，在第2實施例中，係使粒子徑約在Ο 】心二二的光觸媒粉末固定於放電區域的電介質或電極土面’因此相較於#際的電極面積，放電觸媒物質的表面積提升數倍，藉此即可提升：二：媒之接觸。藉由活性化之光觸媒物f與氧氣之接觸;、可: 進使氧分子離解為氧原子之作用，同時進一步地提升臭氧產生效率。藉此，即可獲致小型且價廉之臭 = 至實施你丨又第11圖為說明第3實施例之臭氧產生器的剖面模式 315794 24 200528390 圖。在3實施例中，在此說明 .心相閬拆有構成以及方法以外’其餘構成以及方法，係具備盥〜、丄 , 谓14先月,J說明之第1實施例相同，同枯具有相同之作用。在帝 1貝電極面上形成約1 # m至數十// m的凹凸，並在形 ^ 处凹凸之電介質電極面上塗布或賀附上述光觸媒粉末數十㈣）。㈠刀末粒子役約（U/^至在第3實施例中，使電介皙渺“Λ …1貝3〇2(或電極301)的放電面升^成凹凸，错由在形成凹凸的電介質電極面塗布或 1貫施例所示之光觸媒物質，藉 / 、、弟 *日此i日大在放電區域光與光觸媒粒子間的接觸表面飞之敌电用，以良好效率產生臭氧，並开分子的離解作 _ 乳 I死"成咼濃度的臭氧。左筮1 貫施例中僅在電介質一面上形作芒^Γ / +平人Μ 凸塗布光觸媒物質，· 仁右了在兩電介質3〇2或兩電 Wβ、曲由* 一位JUi的面上形成凹凸，則. 形成/辰度更尚的臭氧，且臭氧產生效率更好。、 ^所述’由於在放電區域的電介質或電極的壁面，乂成’力1 // m至數十# m的凹凸，面上今右本雜加^ # 杜办成上述凹凸的壁 1士: 媒物質，因此相較於實際的電極面積，光觸媒物質的表面積增加為數倍，而使放電ϋ觸媒。藉由活性化M mm 71=1又合易接觸光觸田，古I·生化之先觸媒物質與氧氣間的接子離解為氧原子之離解作用，可確實 I氣分 ==此，即可獲致小型且價廉之臭氧產生裝γ產生效貫施例_ 圖。二12 ::月f 4實施例之臭氧產生器的剖面模式在4仏例中，在此說明之相關特有構成及方法以外, 315794 25 200528390 /、他構成以及方法’係與先前說明之第1實施例相同，並一有相同之作用。在n 0.725mm的陶究製兩電介質 ^月“貝比約1 %至j 0%分散混入第1實施例的光觸媒粉末（粉末粒子徑約0.1//m至數十从叫。 '

弟L3圖係顯示使電介質302的材質作成厚度〇.725_ 的I呂陶i板k之光波長相對於光透過率特性圖。由第13 圖可以得知’紹陶究製的電介質302可使在放電區域發出 30〇nm至10〇〇nm的光透過。藉由實驗可以印證，藉由，過之放電光與光觸媒而使光觸媒激發，激發光觸媒的價电子帶電洞與氧分子又藉由電介質而吸附離解，並產生臭利用上述電介質的透過在雷介 •太，以捭士丨、隹包^丨貝302内散布光觸媒粉 f電光所接觸光觸媒的表面積。激發光觸媒的 4貝電子帶電洞盘氣分早拉士 +人# '、、太4白-子稭由電介質而產生吸附離解，進而產生六''氧。弟14圖係關於在第4每#办丨士 — 八你乐4只轭例中，以實驗加光觸媒的體積含有比率與臭氧產生效羊比率關係圖。由該結果可媒心访从士電介體媒質相對於光觸媒柘末的含有率，就體積比而 ^ ^ 知以約1 %至1 0%的合有率，农能提升臭氧的產生效率。 ,. 电W貝媒負内的光觸姐的含有率超過10%時，因放蜀媒 +…/ 尤無法有效接觸光觸媒，妨電光所能接觸的表面積減少，而使々于六氧的產生效率降低。在弟4貫施例中，並未直接 _ 而疋隔著可透過光之電介質媒質面、特无觸媒塗布於放雷上，因此具有不會因無聲放電造成化成先觸媒損傷的優點。藉 315794 26 200528390 此可達到延長裝置壽命之效果。此外，因光觸 :以變得很大，而具有提高臭氧產生效率之效果。在第4 貫施例中，係採用厚度〇.725mm的陶竟板作為電介質奶白勺媒質，但若採用石英等玻璃製電介質，可使放電光更容易透過，有效激發光觸媒，結果可提升臭氧的效率。此外，實施刪3實施例使用於第4實施例之含光觸媒如末的電介質，效果更佳。

如上所述，由於放電區域之電介質係設成可透過放電，之電介質，並使可透過放電光之電介f含有體積比約！义至_光觸媒粉末，>此相車交於實際的電極面積，含於，介質物質内之光觸媒接觸放電光之表面積獲得提升，而仔以使放電光更進—步接觸光觸媒。藉由活性化之光觸媒物質與氧氣體間的接觸，而促進氧分子離解為氧原子之. 離解仙，並可確實地提升聽的產生效率。如此，不作有助於獲致小型且價廉之臭氧產生裝置，亦有助於置的壽命。又

居5貫施例第〗5圖為說明第5實施例之臭氧產生器的剖面模式圖在5貫施例中，除了在此說明之相關特有構成及方法以外，其餘構成以及方法係與先前說明之第】實施例相 =，同時具有相同之作用，其係在2塊電極3〇la，3〇lb與厚度〇.725mm的陶瓷製的兩電介質3〇2間塗布或噴附數十 mm的光觸媒物質。藉由實驗印證，在放電區域發出之300nm至I〇〇〇nm 315794 27 200528390 •::=如第15圖所示地透過厚度〇 725_的陶究 1貝2。猎由透過電介質之放電光而激發井納光觸媒的價電子帶電洞與氧：:產…數發解，進而產生臭氧。 ^曰者幻^產生吸附離 dTf 5實施例中，相較於第1至第3實施例，1 ί產生4Γ較低，但相較於未塗布光觸媒之電極的臭產生^性，可以確認其臭氧產生效率增高。第 5實施例之臭氧濃度特性⑽2)與習知電極的臭氧、二::二05。1:。在第5實施例中，並未直接在放電面塗内=此::::觸媒塗布於可透過光之電介質媒質的，。而具有可延長裝置壽::::對光觸媒造成損傷Μ 人入ί 2實施例中’係採用厚度。.725mm的陶究板作為 21Ά 才木用石英等破璃製電介質，由於更有助於 ^之㈣’有效激發光觸媒’而得以提升臭氧的效率。 ’在精由第5實施例之電介f覆蓋之光觸媒的固接上，若使用第2、第3或第4實施例，則效果更佳。财如上所述，由於係藉由在放電區域的電極上設置光觸物質’並以可透過放電光之電介質覆蓋該光觸媒物質的 $區域側丄故得以實現延長壽命、提升臭氧產生效率、亚貫現獲得南濃度臭氧之臭氧裝置。 ^貫施例在以上之各實施例中，係以將未添加氣氣之氧氣或添口稀有氣體之氧氣作為原料氣體，使其反應以μ臭氧， 315794 28 200528390 而&付不含Ν〇χ等副產你夕私、ή产尸 J產物之乾甲臭氧氣體的形態進行說月但疋’即使其含有微量的ΝΟχ#5丨丨吝私所女不致造成問題之並他用途。^ Μ產物貝’亦可用於等5彳彦物所 ’、口此，即使其含有微量的Ν〇χ 態^ € ’只要能夠提升臭氧的產生效率，亦為理想型 :第6實施例中可以確知，在第〗至第5的臭氧產生 ^且氧氣或在以氧氣為主體的氣體中，添加微量的氮，具體而言添力0 1 〇即矸栺、隹* , * Ppm至數百PPm(5〇〇ppm)。藉此， ’曲Μ 反應，同時可獲得增加5%至咖之高' 浪H。此外添加上述程度的氮_ 副產物質產生之問題。个《兩Ν〇χ寻此外’為與未使用光觸媒之臭氧產 ‘ 以下係顯示習知之參考例。進仃比|乂， · 檢討用裝置係佶闲α、人《τ 用了 Θ πρ兩面電極3 01的型熊，隙長0.1mm，放電面籍的7 2 〜、曰] 包面積約75〇cm2,電介質3〇2 化鋁（Al2〇3)的放電單元，且 :貝為氧第η圖所示之臭氧產生哭：不^布先觸媒之構成之如< 礼度生為300。由臭氧電源5〇〇注 2000W的放電電力w，以八、、'勺氮氣時之綱度特性。敗底调查“純度氧中添加以，：光觸媒的構成，測定有關1)添加氮時、2)僅以高純度氧為原料氣體時、3)在高純氧氣中添加稀有氣# 時之臭乳派度特性。測定結果的其中一例係 - 圖、第19圖。、乐Η 第18圖係顯示：氮添加率0.01%(1700Α)時，氮添加 315794 29 200528390 •卞〇1%時（1700B)時，以及氮添加率時相對於；放f電土之臭氧濃度特性。此外，虛線I700D係顯示屬於低3電力密度之放電電力密度0.25W/cm2條件，而虛線n〇〇E 則頒不屬於高電力密度之放電電力密度3W/cm2條件（此 2外0。。： 11/位S;M係為“―加L/mhl的意思，其係顯示氣（241!：9)圖係顯示僅使用高純度氧氣（24〇〇a)以及添加氬 =’）、山气氣（24刪）時之相對於注入電力之臭氧漢产、’。相對於第18圖中所獲得之2〇〇〇w的臭氧濃戶又 ,g/n:3;在第19圖中，不論在何種原料氣體；的臭氧濃f單獨添加氯氣、氣氣時幾乎完全： • •法肩高臭氧漢度、產生量之效 ;、 .赢氣、氣氣之情形，但添加氦不添加果亦相同。㉛现寺稀有乳體方面，其結 "虞實,=:!加率7與臭氧產生效〜間的關係，根 =侍之結果，如第20圖所示，其近似式如下近似式 P〇._310g(n+〇〇33〔mg/n 由該近似式可獲得氮氣添：率0約為0够之令人驚異的結果％臭、氧產生由上述一連串的結果可得知··由素’係由於氧化氮氣體之光離解以及氧化I臭氧的因而造成氧氣（02分子）本身虱之光觸媒作用以下顯示闕於產生矣氧作用而產生氧原子。述高純度氧，以及單獨夭力—对結果。在僅添加上及早獨添加稀有氣體等時，有闕臭氧查生 315794 30 200528390 效罕^約為omg/j之結論，一直以來都是以下述的反應式 R1’R2來說明臭氧產生機制，但現在要徹底推翻此種說法。.

Rl ; e+〇2—2〇+e (氧的離解）， R2，〇 + 〇2 + 〇3 + Μ (根據氧原子與氧分子之三體碰撞而產生之臭氧）根據該結論，經發明者詳細檢討氮氣與臭氧之關係，而獲得以下推論。 Ρ •臭氧產生器之露點約在-70至—6G左右的程度，包含於原料氣體之水分係在3ppm至l〇ppm以上。春 •用以離解氧分子之吸收光的波長為130至245nm的紫外線連續光譜，氮氣的激發光為3〇〇至4〇〇nm的紫外光，無法直接以光離解氧分子。 •藉由氮添加率而產生臭氧氣體之機制無法考慮到氮氣的/ 激發光300至4OOnm的紫外光以外者。因此，檢視可以300至40〇nm的紫外光離解臭氧原子之氮化合物。結果，可以確信獲得下述之：⑴放電所致之鲁紫外光的發光與水蒸a H2〇、氮分子的電離機制，及⑺叫之臭氧產生機制。此外’另外具有：_制臭氧產生之⑺n 〇 2 所致之硝酸產生機制，及已產生之臭氧之⑷臭氧分解的機制。上述之4個機制係發生於臭氧產生器的無聲放電區域，且決定取出之臭氧濃度。 (1)放電所致之紫外光的發光與水蒸氣仏〇、氮分子之電離機制 N2+e-.N2* + e-.N2 + h,(3i〇?3i 65337,358nm) 315794 31 200528390 N/ :氮的激發氮氣所致之紫外光 H20+ e—H+ 〇H+ e(水蒸氣的電離） + e— 2N — + e(氮分子的電離） (2-1 )N02之熱觸媒化學反應所致之臭氧產生機制 R6 ; N02+ h ^ (295 至 400nm)->N〇+ 〇（3P) R7 ; H+02+M—H02 + M R8 ; H02 + N0—0H+N02

R2，0( P)+〇2 + ^ 〇3 + M 措由一氧化鼠N〇2、以及氣激發所生之3 0 0 nm附近的紫外光，形成氧原子〇(3P)(R6反應），所產生之氧原子 0(3P)利用與氧分子〇2之三體碰撞，產生臭氧的反應）。R6的反應結果所產生之一氧化氮NO與R7反應所產生之H〇2自由基產生反應，而使二氧化氮n〇2得以再生（Rg 反應）。亦即，原料氣體通過無聲放電區域的期間，二氧化礼 NO:重覆R6— R7— R8— R6的反應循環而再生。此外，在通過無聲放電區域的期間，同時產生之氧原子 0(3P)係藉由與氧分子產生三體碰撞（R2)而產生臭氧氣體。 (2-2)N〇2之光觸媒反應之臭氧產生機制 HI ; 〇N〇2+hz； (295 至 400nm)~^N〇2*

H2 ; N02* + 02—20(3P) + N02 R2 ; 20(3P)+ 202 + M—2〇3 + M 藉由二氧化氮N〇2、以及氬等之放電光或氮的放電光 315794 32 200528390 所致之遍旧付近的紫外光，：氧化氮N〇2形成激發狀離 N0:(H1的反應)。被激發t N02*乃將相當於氧分子的離解能量之能量提供給氧分子，而使其離解為氧原子（3P)，二氧化氮本身則回復到基底狀態的N〇2。所產生之氧原子0(3P)則利用與氧分子〇2之三體碰撞，而產生臭氧（R2的反應）。基底狀態的N〇2再藉由上述放電光所致之3_mp#近的紫外光，再:欠#彡成激發狀 NO2* 〇亦即，原料氣體通過無聲放電區域的期間，二氧化氮 NO:重覆HI—H2—H1的反應循環而再生。入此外，在通過無聲放電區域的期間，同時產生之氧原子〇(3P)係藉由與氧分子的三體碰撞（R2的反應）而產生臭. 氧氣體。、. (3) N02所致之硝酸產生機制 R9，OH + Ν〇2 + Μ-^ ΗΝ〇3 + Ινί 二氧化氮Ν〇2在產生臭氧的同時，亦產生硝酸 HN〇3(R9的反應）’而抑制了氧原子的產生，並降低臭氧的產生效率。 (4) 臭氧分解的機制 R3 ; e + 03— 〇 + 〇2 + e (電子碰撞分解） R4，03 + 熱 T— 〇+ 〇2 (熱分解） R5 ；〇3 + N-〇2 + n1 (因雜質所致之臭氧分解）利用R2反應而產生之臭氧，係在無聲放電區域因電子娅撞而致之分解（R3的反應）、熱之分解（R4的反應）以及 315794 33 200528390 口水刀N〇X等雜質而產生分解（R5的反應）〇由產生器取出之臭氧，相較於臭氧產生效率I 形成飽和之特性。十η，取出之臭氧濞声γ + 、又〜（六、氧產生量）一（臭氧分解量） =(R2 — R9)〜（R3 + R4 + R5) =於無聲放電的注人電力，R3反應係以線性之 ‘ ^ j9’R4，R5的反應係隨著注入電力的增A而以斜工為了I增加’故形成無法取出高滚度臭氧氣體的原因。两『徒而取出之臭氧濃声，器内的放電間隙長产π + : σ猎將產生電極面等方式，間隙(〇.lmm以下)，或冷卻 .臭氧濃度。乍為抑制叫R4的手段，藉此提高取出之氣體此：且馬取出之臭氧濃度，而使用高純度的原料 R5之手段Λ好露點（―抓以下）的原料氣體作為抑制又已為眾所周知之事實。產生參相的檢討結果巾，可得知线或^氮氣所氡的產生，(不使用— 【圖式簡單說明】氮氣體，將無法產生臭氧。塊圖第1圖為顯示本發明之第1實施例之氣體系統構成方第2圖為顯示在第】實施例之氣體系統中添加氧氣之外的：有氣體等輔助原料的構成方塊圖。丨弟3圖為顯示第1實施例之臭氧漠度特性之特性圖。 315794 34 200528390 第4圖為顯示第！實施例中利用氧分子與光觸媒所達成之氧分子離解機制模式圖。，第5圖為顯示第！實施例之氧原子與氧分子利用三體碰撞之臭氧產生機制模式圖。紅第6圖為顯示第！實施例之臭氧產生器剖面至臭氧產生的機制模式圖。 * 第7圖為顯示氮氣或氧氣的放電光的分布範圍相對於能隙E(eV)與吸收光的波長又（nm)之圖。”又模式=圖為說明使用於第2實施例之臭氧產生器之剖面第9圖為顯示第2實施例之每單位電介質電極面積的放電光接觸於光觸媒表面積之模式圖。、 :10圖為顯示第2實施例之每單位^介質電極面積的· =光接觸於光觸媒表面積與純產生效率的特性之說明生器之剖面模式Γ圖為㈣使詩第3實施狀臭氧產核式圖。第12圖為說明使用於第4實施例之臭氧產生器之剖面第1 3圖為顯示光透過率特性相對於第4膏祐办丨—^ ^ 板之放電光波長之I 44 a例之陶兗 —第14圖為顯示臭氧產生效率比例相對於包含貫施例之陶瓷板内之光觸媒含有比例的特性圖。、弟15圖為說明第5實施例所使用之臭氧產生器的剖面 315794 35 200528390 模式圖。第16圖為臭氡濃度特性相之圖對於弟5實施例之放電電力第1 7圖為顯示作為參第18圖為作為參考例'六、氧產生器'的構成圖。之臭氧濃度特性說明圖。員不在峨氣中添加氮氣時第〗9圖為作為參考純氧氣，以及在高純氧上不未使用光觸媒物質時之高時之臭氧濃度特性說明二广加稀有氣體等輔助原料氣體對於【二為：為參考例，顯示臭氧產生效率“mg")相對於虱素添加率7的特性圖。 Κ ^ ’ 弟21圖為可離解惫肖收係數特性i 光波長與氧氣分子的能量吸

13 減壓閥 P 氧氣【主要元件符號說明】 10 高純度氧氣瓶 15 ' 21 、 22開閉閥 19、23 流量調整器 20 25 26 200 301 303 500 高純度氬氣瓶（輔助原料氣 25b 100 300 302 400 501 原料氣體臭氧 B種原料供給系 301a、301b 電極光觸媒物質臭氧電源體瓶）輔助原料氣體 A種原料供給系統臭氧產生器電介質壓力調整器變換器部 315794 36 200528390 變壓器部 502 反相器部 503 600 外部 37 315794

Claims

200528390 十、申請專利範圍： ==產生裝置，係具有:第1電極，·與前述第1電極相對向㈣彡錢Μ叙帛2電極；『：氧氣以作為原料氣體之原料氣體供給裝置;及帶隙2己ΓΓ上述放電區域的電介f或上述電極上，包含至2.9eV的光觸媒物質之觸媒物質；出之ίί:第1電極與上述第2電極之間施加由電源輪用:=將放電電力注入於上述放電區域，利二用;體供給裝置對上述放電區域提供氧氣，使至少42Gnm以上的放電光照射於上述激發上述觸媒物質，使通過上述放電區域氣心：：解’同時使通過上述放電區域的上述氧氣力特在约o.IMPan•撕而鍵上述氧氧，使其產生臭氧氣體。 ==專利範圍第1項之臭氧產生裝置，其中，係使氧生反I、有作為輔助原料氣體之稀有氣體’以促進臭氧產 3·:申請專利範圍第1項或第2項之臭氧產生裝置，A 光觸媒物質係使粒子徑約㈢㈣至數十㈣的觸媒物貝的粉末固定於上述放電區述電極的壁面。 "貝忒上 4. ^申請專利範圍第丨項或第2項之臭氧發生裝置，且成約It!述至放數電 + 區域的電介質或上述電極的壁面1 至數十_的凹凸部，並在形成上述凹凸 315794 38 200528390 部的壁面上配設上述觸媒物質。 5. t申請專利範圍第1項或第2項之臭氧產生裝置，其放+弁2媒物貝係使上述放電區域的f介質作可透過積：=;介質，使透過放電光之上述電介質中，以體貝3有，·勺1%至ίο%的光觸媒物質粉末。 6.:申：專利範圍第】項或第2項之臭氧產生裳置，並放電區域的電極配設光觸媒物質，並以可透 U 之上述電介質覆蓋該光觸媒物質的放電 1申^專利範㈣！項或第2項之臭氧產生裝置，其 :处:觸媒物質包含Cu2〇、In2〇3、以、从、⑽〇3、w〇3、B叫中的任一種 8.:申請專利範圍第1項或第2項之臭氧產生裝置，A . 9二=氧氣中含有氣氣，以促進臭氧產生反應：圍第8項之臭氧產生裝置，其中，使氧氣中3有lOppm至數100ppm的氮氣。 1〇.:;=產生方法，係設有：第1電極;與前述第1電極相對向而形成放電區域之第2電極；提^氧氣以作為原料氣體之原料氣體供給裝置；及、配設於上述放電區域的電介質或上述電極上，帶隙2.0eV至2.9eV的光觸媒物質之觸媒物質. 出之ΐ；^1電極與上述第2電極之間施加由電源輪出之父流電壓，並脾妨帝+ + > 工將放电電力注入於上述放電區域，利 315794 39 200528390 - 用上述原料氣體供給裝置對上述放電區域提供氧氣， - 利用放電使至少420nm以上的放電光照射於上述 ^ 觸媒物質，以激發上述觸媒物質，使通過上述放電區域之上述氧氣離解，同時使通過上述放電區域的上述氧氣氣體壓力維持在約0.1 MPa至0.4MPa之間，而鍵結處理上述氧氣，使其產生臭氧氣體。

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