臺灣博碩士論文加值系統

本研究混合陽離子型及陰離子型界面活性劑於水中，並以正癸烷所為微胞擴孔劑、與沸石晶種自組裝成中孔洞奈米粒子。此類奈米粒子，不僅具有高表積（700-1000 m2/g）、高孔體積（1-1.5 mL/g）及規則性中孔洞（3-8 nm）、微孔洞（~0.7 nm）之分佈，並在適時基材引入之下，於界面上可生長出公分級的中孔洞沸石薄膜材料。經由各類實驗參數之調控，薄膜材料可具有高規則排列之六角型中孔洞，並以電子顯微鏡與低掠角X光散射來分析此薄膜之厚度及中孔洞形貌、結構。垂直於基材之沸石中孔洞薄膜材料，其熱穩定性及高孔洞表面積不僅可用來負載各類觸媒並用於催化反應，其限制空間及垂直方向性亦可用來生長具方向性奈米材料，提供一個生長大面積低維度半導體之低溫溶液法策略。

Here we introduce self-assembly of tri-component micelle system, including cationic, anionic surfactants and neutral decane to grow pore-expanded mesoporous zeolitic nanoparticles with high surface areas (700-1000 m2/g), large pore volume (1-1.5 mL/g), uniform mesopore (3-8 nm) and micropore sizes (~0.7 nm). By introducing rigid substrates, vertically-aligned mesoporous zeolitic thin films were grown in centimeter size. These thin films are composed of highly-ordered hexagonal mesopores which can be examined by electron microscopy and scattering techniques. Additionally, these thin films are partially crystalline with good thermal stabilities and high surface area to load nano-sized catalysts as well as to grow oriented 1D nanowires, indicative of a new strategy for low temperature fabrications of large-area low-dimensional semiconductors.

摘要 II
Abstracts III
第一章、緒論 1
1.1界面活性劑合成中孔洞奈米粒子 1
1.1.1單組成界面活性劑合成中孔洞奈米粒子 1
1.1.2雙組成界面活性劑合成中孔洞奈米粒子 2
1.1.3三組成界面活性劑合成中孔洞奈米粒子 5
1.2中孔洞沸石合成 7
1.3 垂直於基板之中孔洞薄膜 9
第二章、實驗方法 12
2.1 藥品與基材 12
2.2 基材前處理 13
2.3化學處理之矽晶圓 13
2.3.1 醇類水熱矽晶圓 13
2.3.2 氨水處理矽晶圓 13
2.3.3 有機物的去除 14
2.3.3.1臭氧 14
2.3.3.2食人魚水 14
2.4. 合成沸石晶種 (BZS) 14
2.5 合成中孔洞沸石奈米粒子 (MZNs) 15
2.6 中孔洞沸石奈米粒子後水熱 15
2.7 合成垂直於基板之中孔洞沸石薄膜 (MZTFs) 16
2.8 濺鍍銀奈米粒子與生長奈米縣 16
2.9 基材上之大腸桿菌存活實驗 17
2.10 鑑定方法 17
2.10.1 掃描式電子顯微鏡（SEM） 17
2.10.2 穿透式電子顯微鏡（TEM） 18
2.10.4 X光粉末繞射儀 （XRD） 18
2.10.5小角度/廣角X光散射（SAXS/WAXS） 19
2.10.6 拉曼光譜儀（Raman spectroscopy instrument） 19
2.10.7 氮氣吸脫附分析（Nitrogen Adsorption Analysis） 19
2.10.8 低掠角X光散射 (GISAXS) 20
2.10.9 接觸角測定(Contact Angle Measurements) 22
2.10.10銀粒子粒徑計算 22
2.10.11 X-光反射率量測 (XRR) 23
第三章、垂直於基材上之中孔洞沸石薄膜 24
3.1. 化學及物理處理矽晶圓表面 24
3.1.1醇類水熱 26
3.1.2氨水處理 30
3.2界面活性劑組成之影響 34
3.2.1陽離子界面活性劑 34
3.2.2正癸烷 36
3.2.3陰離子界面活性劑 37
3.2.4 三組成界面活性劑混合順序 41
3.4沸石晶種 42
3.5 氨水濃度的影響 45
3.6溫度效應 47
3.7 高度排列之MZTFs結構分析 49
3.8結論 55
第四章、中孔洞奈米沸石粒子 56
4.1.穿透式電子顯微鏡與掃描式電子顯微鏡照片 56
4.1.1奈米粒子形貌 56
4.1.2後水熱法之形貌改變 56
4.2小角度X光散射與粉末X-光繞射圖譜 59
4..2.1奈米粒子中孔洞 59
4.2.2後水熱法對中孔洞的影響 61
4.3廣角度X光散射與粉末X-光繞射圖譜 63
4.4.1奈米粒子結晶性 63
4.4.2後水熱法對結晶性的影響 65
4.4.3複溫度控制後水熱法對結晶性的影響 69
4.4 氣體吸脫附量測 72
4.5拉曼圖譜 75
4.6結論 76
第五章、濺鍍銀粒子於中孔洞奈米沸石薄膜 77
5.1於基板上濺鍍 77
5.2濺鍍電流與時間 79
5.2於中孔洞沸石薄膜上濺鍍 82
5.3微量濺鍍 85
5.4.負載微量奈米銀之大桿菌存活測試 89
5.5附載奈米銀作為奈米線生長之使用 90
5.6結論 92
參考文獻 93
 

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