研究生: |
陳師詠 Shih-Yung Chen |
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論文名稱: |
光觸媒反應進行之自組裝分子膜改質及奈米粒子操控 Modification of Self-assembled Monolayers and Manipulation of Colloidal Nanoparticles by Photocatalyst |
指導教授: |
果尚志
S. Gwo |
口試委員: | |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
理學院 - 物理學系 Department of Physics |
論文出版年: | 2006 |
畢業學年度: | 94 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 64 |
中文關鍵詞: | 光觸媒 、奈米操控 |
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光觸媒應用於環境工程的領域已是大家所熟悉的範圍,但是將光觸媒應用於表面改質,卻是非常少見的。關於以下這篇論文而言,我們已成功的利用光觸媒反應的特性,改質試片表面的自組裝分子膜,進而達到選擇性吸附奈米金顆粒的目的。
我們利用氧化鋅四腳柱(ZnO tetrapod)、氧化鋅奈米粉末、氧化鋅單晶基板及二氧化鈦單晶基板作為光觸媒,利用直接接觸(direct contact)光觸媒及基板(如:矽基板、玻璃基板、ITO導電玻璃)的方式,覆蓋上光罩並照射紫外光,再將試片放入奈米金顆粒水溶液中,觀察其吸附金顆粒的情形。利用上述之方法,我們可以選擇性的吸附奈米金顆粒,並且利用氧化鋅四腳柱作為光觸媒之吸附金顆粒的結果,可將解析度達到線寬約五十奈米不吸附金顆粒。
根據上述的實驗方法,我們將已改質的試片表面拿去做高解析度X光光電子能譜的分析,並觀察光觸媒反應對自組裝分子膜的影響。其結果發現表面氧含量隨著紫外光照射時間增加而增加,但其表面碳及氮含量卻隨紫外光照射時間增加而減少。我們推測這樣的結果,可能是光觸媒經由紫外光照射後產生的氫氧自由基(OH-)及過氧根離子(O2-)打斷了氮或碳之間的共價鍵,造成表面氮及碳含量的減少,但其表面是否產生新的鍵結及氧含量增加的原因皆有待證實。
我們已成功的將光觸媒應用於表面改質,並且改質局部區域的分子膜,選擇性的吸附奈米金顆粒。利用這樣的方式,不僅為表面改質帶來了新的方法,更將光觸媒應用於新的發展領域。因使用之基板為透明玻璃,其價格便宜,且使用之改質技術只需照射紫外光數分鐘或更短,不需如傳統之改質技術需外加電壓,因此技術簡單成本便宜,未來可應用於光電顯示器及生醫檢測之領域。
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