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研究生： 劉忠輝
LIEW CHOONG FEI
論文名稱： 膠體粒子在液氣界面的自組裝排列
Self-Assembly of Colloids Particle at a Water-Air Interface
指導教授： 汪上曉
David Shan-Hill Wong
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 化學工程學系
Department of Chemical Engineering
論文出版年： 2005
畢業學年度： 93
語文別： 中文
中文關鍵詞： 光子晶體 、自組裝排列 、膠體粒子
外文關鍵詞： Silica, Polystyrene
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    • 我們合成無機氧化物Silica及有機高分子Polystyrene兩種膠體粒子。在裝有膠體粒子懸浮液的容器底部加熱，使之產生溫度梯度。粒子會因為溫度梯度的關係而跑到液氣界面，最後形成自組裝排列成有規則結構。

    本研究主要探討粒子在液氣界面形成有規則結構的因素。而由實驗結果顯示粒子的濃度越高越容易在界面處成膜；設定溫度較高粒子成膜也較容易成膜。低杯成膜較高杯好，說明較高的溫度梯度，有助於粒子成膜；此外粒子表面電荷也會影響成膜，zeta-potential值越小越是難在界面產生膜；從SiO2及PS實驗結果顯示，粒子與溶劑之間的密度差不是造成粒子在界面成膜的最大因素。

    誌謝 I 摘要 II 目錄 III 圖目錄 V 表目錄 VII 第一章、緒論 1 一. 1 光子晶體簡介 1 一. 2 光子晶體的製備方法 4 第二章、文獻回顧 與 研究動機 7 二. 1 自然沉降法（SEDIMENTATION METHOD） 7 二. 2 高速離心法（CENTRIFUGAL METHOD） 9 二. 3 毛細現象法（ATTRACTIVE CAPILLARY FORCE） 10 二. 4 狹縫排列法（PHYSICAL CONFINEMENT METHOD） 13 二. 5 電泳沉澱法（ELECTROPHORETIC DEPOSITION METHOD） 14 二. 6 熱對流法（HEAT CONVECTIVE FLOW METHOD） 15 二. 7 界面成長法（GROWTH AT INTERFACE METHOD） 16 二. 8 研究動機 18 第三章、實驗 19 三.1 SIO2粒子合成實驗 19 三.1.1 SiO2粒子合成反應--Sol-gel反應 19 三.1.2 SiO2粒子的合成條件 19 三.1.3 SiO2粒子的合成步驟 20 三.1.4 SiO2粒子鍛燒 24 三.2 POLYSTYRENES粒子合成實驗 24 三.2.1 無乳化劑乳化聚合法 24 三.2.2 PS粒子合成條件 25 三.2.3 PS粒子合成步驟 26 三.3 粒徑分析 27 三.4 界面成膜實驗 28 三.4.1 配製懸浮液 28 三.4.2 製備週期性規則結構步驟 29 三.5 粒子ZETA-POTENTIAL檢測 30 三.6 量測高低杯的溫度分佈 30 三.7 實驗藥品 31 三.8 實驗儀器 32 第四章、結果與討論 34 四.1 膠體粒子的合成結果分析 34 四.1.1 SiO2粒子的粒徑分析 34 四.1.2 PS粒子的粒徑分析 35 四.2 ZETA-POTENTIAL量測結果 37 四.3 溫度分佈測量 38 四.4 膠體粒子在界面成膜因素分析 39 四.4.1 SiO2成膜因素 39 四.4.2 PS成膜因素 44 四.5 在界面的有膜與無膜的差異性 47 四.5.1 UV-vis光譜（5度角反射）及SEM影像分析 49 第五章、結論 57 第六章、參考文獻 58

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