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研究生: 洪嘉億
Chia-I Hung
論文名稱: 場控單壁奈米碳管膜之親疏水性變化
Liquid migration on single-walled carbon nanotube films at low electric field and magnetic field
指導教授: 徐文光
Wen-Kuang Hsu
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 材料科學工程學系
Materials Science and Engineering
論文出版年: 2008
畢業學年度: 96
語文別: 中文
論文頁數: 58
中文關鍵詞: 電溼潤單壁碳管膜磁場電場電泳
外文關鍵詞: electrowetting, SWNTF, maganetic field, electric field, electrophoresis
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  • 本論文分二部份,第一部份利用疏水性單壁奈米碳管薄膜作為電溼潤的固體表面,再藉由浸泡NH3(aq),使碳管表面吸附NH3,並藉由電場使表面NH4+大量累積,形成電雙層。因同性電荷相互間的排斥,造成固-液間界面能下降,導致接觸角減少,最後達到電溼潤的效應。

    論文第二部分利用不同磁場強度對水溶液中的H+產生向碳管表面移動或者遠離的方向控制,做為影響表面NH4+電荷累積的條件,電雙層在不同電容值的情況下,會對液體的接觸角產生不同的大小,因此,本節主要在探討磁場方向及磁場強度大小控制液體溼潤性行為。


    Surface tension of silicon wafer decorated with NH3-containing single-walled carbon nanotube films (SWNTFs) is controllable by electric as well as magnetic fields. Field modulated contact angle and droplet migration are characterized and surface tensions of pristine and decorated nanotube films are calculated from experimental data by Owens-Wendt Model.

    The electro-wetting (DI-water and ethylene glycol) on SWNTF is studied upon external magnetic field. Feasible mechanism is proposed and surface tensions are calculated based on experimental data using Owens-Wendt Model and Young’s Equation. Finally, we propose an model to explain the surface tension of closed tubes.

    總目錄 中文摘要 英文搞要 總目錄 圖目錄 第一章 文獻回顧 1-1奈米碳管的簡介…………………………………………………1 1-2 奈米碳管的表面結構與電性……………………………………… 2 1-2-1奈米碳管的基本結構 ……………………………………… 2 1-2-2奈米碳管的基本電性…………………………………………3 1-2-3奈米碳管表面特性……………………………………………7 1-3單壁奈米碳管的合成方法………………………………………8 1-4 電溼潤(electrowetting)的文獻回顧………………………12 1-4-1表面張力 ……………………………………………………12 1-4-2 接觸角與Young’s Equation ……………………………13 1-4-3電雙層(EDL)材料造成電溼潤原理…………………………15 1-4-4 介電層效應(EWOD)造成電溼潤原理………………………18 第二章 實驗動機 ………………………………………………20 第三章 實驗步驟 ………………………………………………21 21 3-1實驗儀器……………………………………………………… 21 3-2試片製備……………………………………………………… 22 3-3第一階段實驗步驟 ……………………………………………23 3-4第二階段實驗步驟…………………………………………… 24 第四章 實驗結果與討論……………………………………… 26 4-1 由接觸角預測表面能—Owens-Wendt Model……………… 26 4-2 電場對接觸角變化的影響……………………………………28 4-2-1電場對接觸角變化的影響模型建立 ………………………28 4-2-2電場對接觸角變化的實驗結果 ……………………………31 4-3 磁場對接觸角變化的影響……………………………………38 4-3-1磁場對接觸角變化的影響模型建立 ………………………38 4-3-2磁場對接觸角變化的結果與討論 …………………………39 4-3-3預測磁場造成電雙層電容值變化模型公式推導………… 50 第五章 結論…………………………………………………… 53 參考文獻 …………………………………………………………54

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