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摘要
本實驗主要在探討以 Arduino 元件，自行組裝自動循環過濾吸附 PM2.5 氣體
的儀器。我們利用 Arduino 偵測器及相關零件，不斷修改 Arduino 程式及相關儀
器裝置，最後再利用經化學修飾的自製濾心，製成一台攜帶方便、感應準確，
能隨 PM2.5 氣體濃度變化而啟動裝置，進一步也能隨時監控及偵測濾心使用情
形。透過這台儀器，我們能有效偵測並且吸附 PM2.5 氣體。
壹、研究動機及目的：
一、研究機動：
本研究於第 57 屆全國科展-「果然罩得住」榮獲佳作，對於全國評審給予的
建議、我們仍以自製 Arduino 偵測器為後續偵測空氣 PM2.5 和不良氣體的研究努
力不懈，以此為方向並進行改良濾心材質，為了我們的生活環境與環保盡一份
心力。
國二自然課本二上的第 6-2 節元素中提到，硫、氮等元素燃燒時，可能產生
二氧化硫、二氧利氮等物質釋放至空氣中，造成空氣污染。查尋環保署資料發
現，空氣汙染指標「AQI」空氣品質指標（Air Quality Index），分成綠、黃、橘、
紅、紫及褐紅色等六個等級。近年來新聞報導中，也常提到空氣中的 PM2.5 濃
度逐漸升高，希望民眾出門時必需戴口罩，在家中盡量利用空氣清淨機來淨化
空氣。這讓我們想為自己改善周遭環境的念頭，自製一台 PM2.5 簡易的檢測儀
器，並透過生物吸附方法，並有效改善濾心效果，來吸收空汙，於是進行以下
實驗的改良與延伸。
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二、研究目的：
(一)、設計即時偵測自動循環的Arduino裝置，並分析其使用情形
(二)、探討市售濾心在本自製儀器吸附PM2.5清形
(三)、添加果皮於衛生紙來製作濾心，並探討在本自製儀器中吸附PM2.5清形
(四)、對果皮濾心進行化學改質，並探討在本自製儀器的吸附PM2.5清形
貳、文獻探討或研究設計（含研究設備、器材）：
一、文獻探討
文獻探討部份參考第 57 屆全國科展-「果然罩得住」中的研究並加以延伸：
(一) 懸浮微粒（particulate matter (PM)）：
懸浮顆粒或稱懸浮微粒（particulate matter (PM)）、大氣懸浮微粒（atmospheric
particulate matter）、顆粒（particulates），泛指懸浮在空氣中的固體顆粒或液滴，
顆粒微小甚至肉眼難以辨識但仍有尺度的差異。在環境科學中，人類活動造成
的過量顆粒散布與懸浮為空氣污染的主要指標之一，但可能造成生物體不適或
影響生態及能量圈循環範圍涵蓋尺度廣泛，從水霧、塵埃、花粉、皮屑、過敏
源、霾；人為排放廢氣、灑布農藥、肥料、以及廢棄物如畜牧的糞便遇風揚塵
等，一直到前驅物在大氣環境中經過一連串極其複雜的化學變化與光化反應後
形成硫酸鹽、硝酸鹽及銨鹽。
其中，空氣動力學直徑（以下簡稱直徑）小於或等於 10 微米 (µm)的懸浮微粒稱
為懸浮微粒（PM10）；直徑小於或等於 2.5 微米的懸浮微粒稱為細懸浮微粒
（PM2.5），例如室內的二手菸霧。懸浮微粒能夠在大氣中停留很長時間，並可
隨呼吸進入體內，積聚在氣管或肺中，影響身體健康。
來源及成分：燃燒柴油的卡車，排放物中的雜質導致懸浮微粒較多懸浮微
粒的成分很複雜，主要取決於其來源。主要的來源是從地表揚起的塵土，含有
氧化物礦物和其他成分。海鹽是懸浮微粒的第 2 大來源，其組成與海水的成分
類似。一部分懸浮微粒是自然過程產生的，源自火山爆發、沙塵暴、森林火災、
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浪花等。
PM2.5 還可以由硫和氮的氧化物轉化而成。而這些氣體污染物往往是人類對化石
燃料（煤、石油等）和垃圾的燃燒造成的。在開發中國家，煤炭燃燒是家庭取
暖和能源供應的主要方式。沒有先進廢氣處理裝置的柴油汽車也是懸浮微粒的
來源。
在室內，塵蟎、二手菸是懸浮微粒最主要的來源。懸浮微粒的來源是不完
全燃燒、因此只要是靠燃燒的菸草產品，都會產生具有嚴重危害的懸浮微粒，
使用品質較佳的香菸也只是吸菸者的自我安慰（甚至可能因為臭味較低，而造
成更大的危害）；同理也適用於金紙燃燒、焚香及燃燒蚊香。
(二) 空氣品質指標：(表一)
空氣質量指數（AQI） 健康令人擔憂的程度 顏色
0 to 50 好 綠色
51 to 100 中等 黃色
101 to 150 不適於敏感人群 橘色
151 to 200 不健康 紅色
2 1 to 300 非常不健康 紫色
301 to 500 危險 棗紅色
(三)PM2.5
PM2.5 即細懸浮微粒為飄散在空氣中的極微小的顆粒物質，英文名稱為
particulate matter。 PM2.5 的定義為粒徑範圍在 2.5 μm(微米，即百萬分之一公尺)
或以 下的細懸浮微粒 (粒徑範圍在 2.5μm ~10μm 為粗懸浮微粒，PM2.5-10) ，
單位以微克/立方公尺(μg/m3 )表示 之。
PM2.5 懸浮微粒易附著戴奧辛、多環芳香烴以及重金屬等有毒物質，長期吸
入會引起過敏、氣喘、肺氣 腫、肺癌、心血管疾病、肝癌、血液疾病等。根據
美國學者波普等人的研究，每立方公尺增加十微克(10μg/m3 )的 PM2.5，就會增
加 8%肺癌死亡率、6%心肺疾病死亡率、4%總死亡率。反之，PM2.5 濃度每下降
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10μg/m3，該地區居民平均壽命就增加 0.61 歲。根據聯合國的標準，PM2.5 每天
24 小時平均濃度最高不能超過 35μg/m3，全年每日平均濃度不能超過 15μg/ m3。
若超過 35μg/m3 對將對敏感體質者如：老人、小孩、有心肺和血管疾病、或呼
吸系統疾病的人有害。若超過 65μg/m3，對全數國民的健康都會造成傷害。
沙塵暴在傳輸過程中會挾帶污染物，如硫酸鹽、硝酸鹽、重金屬及戴奧辛
等，當中多為粗懸浮微粒(PM2.5- 10)，細懸浮微粒(PM2.5)占的比例雖然較低，但
更容易挾帶污染物且更長 時間懸浮於空氣中。
圖 1 近年來空氣 PM2.5 濃度含量
(四)活性碳纖維製備與應用發展
活性碳之分類有用於各種廢氣、有機溶劑揮發氣體及各種臭味吸附之氣體
吸著用活性碳，以及用於清潔劑、化學藥品、脫色、重金屬等液體吸附之液體
吸著用活性碳。活性碳纖維一般以原料分類，包括聚丙烯(PAN)系活性碳纖維、
嫘縈(Rayon)系活性碳纖維、瀝青(Pitch)系活性碳纖維、酚醛(Phenolformaldehyde )
系活性碳纖維、木質素(Lignin)系活性碳纖維、聚二氯乙烯(Saran)系活性碳纖維。
活性碳纖維的製備方法和流程：活性碳纖維的生產是將有機前驅體纖維在
溫度 200~400°C 空氣中進行穩定化（或不融化）處理，隨後再於惰性氣體中進
行碳化後再活化。常用的活化方法主要是 CO2 或水蒸汽的物理活化法，以及使用
ZnCl2 、H3PO 、H2PO4 、KOH 的化學活化法。
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目前主要的活化方法有物理活化法、化學活化法、物理/ 化學聯合活化法
和其他活化法，如微波加熱等。以微波加熱製備活性碳為例，影響活性碳性能
的最大因素是微波功率和微波加熱時間。近年有研究微波功率和微波加熱時間
對活性碳性能的影響，但仍處於實驗室研究階段，也較少進行放大性的實驗研
究。然而微波加熱具有加熱速度快、熱效率高、易於自動化控制及可以改善材
料性能等優點，在活性碳製備中也逐漸受到重視。
(五)柑橘類水果
柑橘類水果為台灣最大宗水果，每年廢棄果皮數量大，如能提高其利用性
增加其附加價值，不但可減少對化學品的依賴，還可改善環境或貯存空間的品
質。其中果皮酸度高且 O/C 值 (0.76 ~ 0.83) 較咖啡渣及木屑 (0.6) 高擁有較多極
性官能基。質材表面官能基含羥基、烷基、羰基 (羧酸、醯胺及羧酸根) 及烷氧
基。由 13C-CP/MAS NMR 分析得柑橘果皮及椰纖的碳官能基主要為烷-氧基碳、
乙縮醛碳次之及羧基碳。
「柑橘類水果富含維生素C、類黃酮、酚酸、果膠質、類胡蘿蔔素、單萜類、
醛醣酸、植物固醇類及葉酸等化合物。」日常的生活中，水果是很常見的飯後
點心或大眾補充維生素來源的重要方式，柑橘類的果皮營養價值及效用甚高，
食用果肉後，果皮通常被視為廢棄物而被丟棄，實在可惜。
(六)空氣濾心器組成
圖 2 空氣濾清器結構圖 圖 3 空氣濾網
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二、研究設計流程：
三、實驗器材與藥品：
Arduino 元件 12v 電風扇 電線 PM2.5 感測器 變壓器
麵包板 焊錫 電阻電腦 顯示器 塑膠盒
微波爐 衛生紙 果汁機 篩子 防潮箱
烘箱 培養皿 行動電源 電子秤 橘子皮
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參、研究過程或方式：
實驗一、利用電腦及 Arduino 元件自製簡易 PM2.5 偵測儀器
一、第一代儀器：利用密封盒、打氣裝置及 PM2.5 感測器進行 PM2.5 濃度偵測
二、實驗步驟：
1.利用密封盒、PM2.5 偵測器、Arduino 裝置(含各種線路)一套、三通閥、電腦、
麵包板、電線夾、組成一個簡易的 PM2.5 偵測系統。
2.利用線香放入盒內，每 10 秒偵測一次其濃度的變化。
圖 4 第一代儀器裝置圖 圖 5 數據顯示情形 圖 6 PM2.5 感測器
實驗二、自製簡易吸附 PM2.5 偵測儀器
一、實驗步驟：
1.密封盒的出口處，利用壓克力模，製作一個正方形可放置纖維的槽，方便濾心
的放置。
2.利用市售濾心 A、B、C 進行氣體吸附。
3.將線香點 3 分鐘後，並開啟馬達進行抽氣讓裝置內氣體循環均勻，並偵測容器
內 PM2.5 濃度改變情形。
4.製作利用循環裝置將氣體導入另一個裝置，並通過濾心，偵測濾心吸附 PM2.5
濃度情形。
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圖 7 市售濾心 A 圖 8 市售濾心 B 圖 9 市售濾心 C 圖 10 第二代裝置圖
實驗三、探討自製即時偵測自動循環的 Arduino 裝置對吸附 PM2.5 的情形
一、為了有效提高循環效果成效，因此我們建立第三代即時偵測自動循環
Arduino 裝置：
1.增加循環效能，讓循環儀器形成一體，避免偵測氣體流到外部影響數據。
改良：增加內建風扇來取代原來的外部抽氣馬達。結果發現：風扇電源與原先
的 Arduino 裝置的電壓不符，因此增加變壓器，並外接線路。
2.增加濾心的過濾效能。
改良：利用硬塑膠做夾層，讓濾心能完全夾住，並在硬塑膠夾層後面打洞以增
加流速。
3.建立替換濾心提醒的裝置。
改良：利用兩個 PM2.5 偵測器，透過 Ardiuno 軟體設計出，吸附前後的濃度差，
當差值為 0 時，代表濾心已經無法吸附，即立即需更換濾心。
4.建立立即清除有害氣體系統。
改良：首先讓外部偵測器，加上繼電器及開關，當外部偵測器偵測濃度超過
30μg/m3 以上時，可開啟風扇抽氣，讓氣體通過濾心，並去除有害氣體。
5.改成可攜式的裝置。
改良：將原電源改為行動電源，並配合變壓器升壓，符合每一種裝置的電壓。
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二、實驗步驟：
1.建立內外一體成形的容器，並加裝兩組 PM2.5 感測器。
2.將電源改為以行動電源供電，並設置變壓器。
3.利用 Ardiuno 軟體修正兩個 PM2.5 感測器的誤差值，並加線路修正成同一數字。
4.將原先抽氣裝置改為風扇抽氣，並建立內外槽為單一儀器的獨立系統。
5.設計 Ardiuno 軟體程式，當外部 PM2.5 大於 30μg/m3 以上時，可打開開關，進
行風扇抽氣。
6. 利用市售濾心 B 進行 PM2.5 濃度偵測比較並進行軟體與硬體的持續修改。
圖 11 修正兩個 PM2.5 儀
器的數據
圖 12 電路修正
圖 13 加上開關裝置，測試
電壓效能 圖 14 修正軟體程式
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圖 15 接上儀器裝置 圖 16 儀器初步裝置 圖 17 接上行動電源及顯示器
實驗四、第三代儀器偵測儀器修正與校正
一、為了讓數據更準確，我們比照環保署監測站，並利用軟體修正儀器的數據：
1.降低空氣的干擾。
改良：為了偵測最低濃度，我們利用氮氣瓶持續充氣，並進行感測器的偵測。
2.提高精準度。
改良：1.我們到環保署的監測站計錄每天儀器的偵測值，並與環保署檢測站的
數據進行比對。
2.利用手機 APP 軟體取得高雄市空氣盒子的偵測值，並與本儀器進行長
時間比對。
二、實驗步驟：
1.在實驗室中，利用氮氣鋼瓶，持續充氣 5-10 分鐘，直至訊號穩定為止，為偵
測數據。
2.到高雄市某一環保署的監測站進行比對(找不同 PM2.5 濃度高低的日期)，並於
每抽氣 10 分鐘偵測一次數據。
3.並將相關數據繪製檢量線，並修正顯示儀器數據。
4.利用某一空氣盒子的監測站，利用手機 APP 觀察其數據。並選擇較高濃度的
PM2.5 地區，利用自製儀器淨化空氣，並比較濾心之效能。
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圖18 充氮氣先前的數據 圖19 氮氣瓶充氣情形 圖20 數據穩定後值
圖21 環保署監測站 圖22 空氣盒子監測站 圖23 手機偵測線上數據
實驗五 自製果皮濾心，並探討其吸附PM2.5情形
一、為了有效環境果皮廢物來製作濾心。
1.探討化學活化法是否能有效增加濾心的效能。
2.利用衛生紙作為果皮纖維的增加部分。
3.利用微波加熱製備碳化，並探討微波功率與微波加熱時間的影響。
心想是否可以找出更佳的替代濾心來替代市售濾心。
二、實驗步驟
1.利用5張平版衛生紙再加水200mL，並打成紙漿，烘乾後定形為濾心，並對線香
進行偵測。
2.利用橘子皮25克、5張平版衛生紙再加水200mL，並打成紙漿，烘乾後定形為濾
心，並對線香進行偵測。
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3. 利用橘子皮25克、5張平版衛生紙再加水200mL，並打成紙漿，烘乾後定形，
再利用相同的微波功率，並探討不同的微波時間，所形成的濾心，並對線香
進行偵測。
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肆、研究結果：
實驗一、利用電腦及 Arduino 元件自製簡易 PM2.5 偵測儀器
一、實驗結果：
表二 第一代儀器偵測線香產生的 PM2.5 氣體濃度變化情形
時間(秒) 10 秒 20 秒 30 秒 40 秒 50 秒 60 秒 70 秒 80 秒 90 秒
濃度(μg/m3) 16.5 15.7 15.7 15.7 15.7 15.7 15.7 15.7 15.7
時間(秒) 100 秒 110 秒 120 秒 130 秒 140 秒 150 秒 160 秒 170 秒 180 秒
濃度(μg/m3) 15.7 15.7 17.29 18.87 18.87 140.7 262.6 262.6 679.2
圖 24 第一代儀器偵測線香產生的 PM2.5 氣體濃度變化情形
二、實驗討論：
1.我們嘗試利用 Ardiuno 裝置及內建的程式，初步製作可以偵測 PM2.5 的濃度的
裝置，並製作可供線香燃燒盒，有效偵測出 PM2.5 氣體。
2.透過本裝置偵測，由於線香燃燒氣體需要擴散時間，所以線香初期的濃度偵測
較低，經 2 分鐘後，能慢慢有效偵測出燃燒中線香中 PM2.5 的濃度。
3.為了有效使容器內的空氣有效循環及偵測，因此我們利用抽氣馬達，製作循
環，促進其空氣的流動，並利用市售濾心來進行過濾 PM2.5。
4.除了偵測外，我們想要更進一步探討濾心吸附效果，因此設計第二代儀器。
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實驗二、自製簡易吸附 PM2.5 偵測儀器
一、實驗結果：
表三 第二代儀器吸附線香產生的 PM2.5 氣體濃度變化情形
線香燃燒的
濃度(μg/m3)
時間(秒)
0 30 60 90 120 150 180 210 240
種
類
濾心 A 867.9 808.1 696.5 614.8 542.4 487.4 441.8 411.9 411.9
濾心 B 838.1 760.9 763.8 597.4 545.4 494.9 446.6 398.3 393.8
濾心 C 840.8 783.4 724.5 620.9 565.3 520.5 482.3 453.5 458.9
圖 25 第二代儀器吸附線香產生的 PM2.5 氣體濃度變化情形
二、實驗討論：
1.線香燃燒 3 分鐘的濃度大約為 800-900μg/m3 左右的濃度，因此我們以此濃度作
為我們實驗的初始值。
2.三種市售濾心在 4 分鐘內的吸附效果為：濾心 A：52.54％。濾心 B：53.01％。
濾心 C：45.42％。我們發現不同材質的濾心有很大不同的吸附效果，而且濾
心價格又不便宜。
3.為了提昇儀器效能，讓裝置行動化，所以我們更改電源形式以及儀器裝置更精
緻化，並改良原程式的符合立即偵測，並可以提供替換濾心提醒的裝置，因
此設計第三代儀器。
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實驗三、探討自製即時偵測自動循環 Arduino 裝置對吸附 PM2.5 的情形
一、實驗結果：
表四 第三代儀器自製儀器開啟風扇淨化空氣的實驗情形
濃度
(μg/m3) 時間(分)
數據 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
外部
偵測器 867.9 679.2 562.9 476.4 412.0 305.0 257.9 158.0 128.9 108.5 88.1
內部
偵測器 18.3 143.6 234.1 187.2 163.2 113.2 93.2 53.5 44.4 41.8 33.1
差值 849.6 535.7 328.8 289.2 248.7 191.8 164.7 104.5 84.5 66.7 55.0
圖26 第三代儀器自製儀器開啟風扇淨化空氣的實驗情形
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二、實驗討論：
1.風扇需要12 V供應之電源，所以需將Arduino輸出電壓由5V轉成12V，因此利用
變壓器將電壓轉成 12 V以備用。
2.我們偵測數據每秒鐘記錄一次，計算內外盒偵測數據的差值來表示濾心的效
能，結果發現，約 7 分鐘左右(此時濃度低於 AQI 過量值)，即可有效淨化內
部的空氣。另外外部空氣無法全數降低，其可能的原因是因為風扇抽入的氣
體是平均空氣的濃度，而不是一次把所有氣體均吸入，所以外部的濃度會逐
漸降低的。
3.當外部濃度大於 30μg/m3 時，風扇會持續轉動，直至外部濃度低於 30μg/m3
時，才會停止。
4.由上述實驗發現，濾心在本裝置下，10 分鐘內能夠持續吸附，未來可以長時間
進行偵測，並測出每一個吸附劑的效能。
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實驗四、第三代儀器偵測儀器修正與校正
一、實驗結果：
表五 自製循環偵測的PM2.5濃度與當日環保署時間所公告的PM2.5濃度
環保署(ug/m3) 0 10 15 18 27 30 33 48 54 55 56
自製儀器 (ug/m3) 7.1 11.8 16.9 20.4 30.4 34.5 36.8 51.3 58.3 59.4 60.1
圖 27 自製儀器與環保署資料比對檢量線
表六 偵測外面環境 PM2.5 濃度的吸附情形
時間(分) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
外部
(ug/m3) 45.6 39.3 36.2 29.9 28.3 26.7 25.2 22.0 21.2 18.9 18.9 18.9 18.9 17.3 18.9 17.3
內部
(ug/m3) 29.5 20.8 18.8 19.4 14.7 13.4 12.1 8.7 8.7 9.4 7.4 7.4 7.2 7.3 7.4 7.3
差值
(ug/m3) 16.1 18.5 17.4 10.5 13.6 13.3 13.1 13.3 12.5 9.5 11.5 11.5 11.7 10 11.5 10
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圖 28 偵測外面環境 PM2.5 濃度的吸附情形
二、實驗討論：
1.在本儀器填充氮氣經 5-10 分鐘後，其偵測器數據均達到穩定，最低的偵測值
為 7.1 ug/m3，其數據約比環保署資料略大一些，但差異不同，為了有效表示數
字，我們以檢量線來表示其相關性為：[環保署濃度] =1.003*[自製儀器濃
度]+3.609 ug/m3
2.在外地實測部分，在一般較高濃度 PM2.5 的氣體，經濾心過濾後，均能立即達
到安全的濃度，約 10 分鐘可以完全淨化空氣。外部空氣則是逐漸降低。
3.為了避免風扇在外地實測在低於 30μg/m3 會停止，因此我們另外外加電壓，以
方便我們持續偵測。
4.外部空氣在約 3-4 分內，即可降低至安全範圍。
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實驗五 自製果皮濾心，並探討其吸附 PM2.5 情形
一、實驗結果：
衛生紙
衛生紙加橘皮
微波 1 分
微波 2 分
微波 3 分
圖 29 濾心微波後的狀況
(1)衛生紙的吸附效果
時間 衛外 衛內 差值
0 866.4 23.2 843.2
1 821.3 198.3 623.0
2 739.7 249.8 489.9
3 608.9 234.5 374.4
4 496.0 199.5 296.5
5 454.2 157.9 296.3
6 333.3 140.2 193.1
7 278.0 131.3 146.7
8 229.2 117.6 111.6
9 190.4 112.8 77.6
10 161.0 93.1 67.9
(2)衛生紙加橘子吸附效果
時間 橘外 內盒 差值
0 867.7 20.3 847.4
1 757.3 201.3 556.0
2 623.4 256.8 366.6
3 553.1 224.3 328.8
4 424.3 189.3 235.0
5 396.3 167.5 228.8
6 310.2 142.0 168.2
7 254.3 121.5 132.8
8 199.5 106.3 93.2
9 160.5 87.4 73.1
10 135.6 79.3 56.3
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(3)衛生紙加橘子微波1分後吸附效果
時間 橘-1 外 橘-1 內 差值
0 874.8 21.0 853.8
1 763.4 159.3 604.1
2 618.6 231.5 387.1
3 533.8 191.3 342.5
4 431.5 157.6 273.9
5 388.9 142.3 246.6
6 321.2 124.5 196.7
7 264.3 115.6 148.7
8 210.5 89.3 121.2
9 165.5 68.5 97.0
10 132.6 45.9 86.7
(4)衛生紙加橘子微波2分後吸附效果
時間 橘-2 外 橘-2 內 差值
0 867.9 18.3 849.6
1 679.2 143.6 535.7
2 562.9 234.1 328.8
3 476.4 187.2 289.2
4 411.9 163.2 248.7
5 305.0 113.2 191.8
6 257.9 93.2 164.7
7 158.0 53.5 104.5
8 128.9 44.4 84.5
9 108.5 41.8 66.7
10 88.1 33.1 55.0
21
(5)衛生紙加橘子微波3分後吸附效果
時間 橘-3 外 橘-3 內 差值
0 874.1 21.3 464
1 718.5 87.5 239
2 581.3 211.8 191
3 467.1 167.8 100
4 360.1 159.3 73
5 243.5 97.8 52
6 167.0 71.0 34
7 124.8 52.8 25
8 99.2 40.8 17
9 64.6 37.0 17
10 59.8 34.4 15
(6)綜合比較
衛 橘 橘-1 橘-2 橘-3 市售
外部吸附％ 99.81 99.84 99.85 99.90 99.93 99.90
內部含量 93.1 79.3 45.9 33.1 34.3 33.1
二、實驗討論：
1.本實驗可以發現在衛生紙纖維加上果皮後有較佳的吸附效果，其殘存量也相對
較少。
2.經微波過後的果皮能有效增加吸附的效果，其中微波過久，果皮濾心容易燒
焦。因此我們只微波 1-3 分為主。
22
伍、研究結論：
1.本實驗設計出簡易攜帶、立即偵測及循環過濾的 Arduino 儀器，透過 Arduino
程式設計修正，並配合開關與電源，可有效感應開啟裝置，結合自製果皮濾
心，可有效除去 PM2.5。
2.我們不斷修正儀器的缺點，並與環保署的資料進行比對校正，讓儀器偵測更加
精確。
3.利用最近的生物吸附方法製作濾心，並進行化學改質及纖維製作，可製作有效
吸附 PM2.5 氣體的濾心。
陸、參考資料及其他
一、研究省思：
1.可以進一步研究微波對於果皮濾心的影響與其效果。
2.針對果皮的種類及其纖維的吸附效果可再進一步做深入探討。
3.針對濾心吸附 PM2.5 的效果，可以將儀器增大空間，增加其吸附量，以利探討
濾心的最大吸附效能。
4.本實驗主要利用線香來進行實驗，未來可以考慮到吸附更多相關形成 PM2.5 的
有害氣體。
二、參考資料
1. 周崇光。「細懸浮微粒」：空氣品質管理的新重心，中研院週報，1276 期 。
2. 湯佳玲、黃邦平、陳文嬋、方誌賢、黃佳琳、羅欣貞(2014)。PM2.5 濃度高 高
屏人今明少外出，自由時報。
3. 簡瑩儀、楊茹藍（2011）。風塵僕僕—以 PM10 探討大陸沙塵暴對台灣的影響。
中華民國第 51 屆科學展覽會高中組生活與應用科學科作品說明書。
4. 梁寧方、黃雅晨、郭明彥（2012）。不詳之「罩」--口罩對匯區主要空氣汙染
物攔截效率之研究。中華民國第 52 屆科學展覽會高中職組地球科學科作品說
23
明書。
5.盧昱璇、郭怡彤、黃柏叡（2015）。穹頂之下—高雄地區三種空氣汙染物時空
特徵之探討。中華民國第 55 屆科學展覽會高中組地球科學科作品說明書。