第一章 序論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 中孔洞材料介紹 2
1.2.2 中孔洞材料主要的研究範疇 4
1.3 界面活性劑簡介 5
1.3.2 界面活性劑分類 5
1.3.3 明膠(Gelatin) 6
1.4 微胞 8
1.4.1 微胞的簡介 8
1.4.2 微胞的生成 10
1.4.3 界面活性劑的分子排列 10
1.5 矽酸鹽的化學概念 12
1.6 結合金屬氧化物之中孔洞氧化矽材料合成 14
1.6.1 觸媒的合成方法 14
1.7 農業(稻殼)及工業(Cu-CMP)廢棄物再利用 16
1.7.1 稻殼再利用 16
1.7.2 Cu-CMP廢液再利用 16
1.8 PH3氣體及其吸附特性 17
1.8.1 PH3氣體的基本特性 17
1.8.2 局部廢氣處理設備去除廢氣之方法 18
1.8.3 乾式吸附法處理氫化物系氣體之吸附劑 19
第二章 實驗部分 21
2.1 化學藥品 21
2.2 實驗流程 22
2.2.1 實驗流程-異相成核法製備metal-silicate 22
2.2.2 實驗流程-螯合法製備metal-silicate 23
2.2.3 實驗流程-以晶格不均化製備metal-silicate 24
2.3 儀器鑑定分析 25
2.3.1 熱重分析儀(Thermogravimetry Analysis; TGA) 25
2.3.2 穿透式電子顯微鏡(Transmission Electron Microscopy; TEM) 25
2.3.3 氮氣等溫吸附/脫附測量 (N2 adsorption / desorption isotherm) 26
2.3.4 X-射線粉末繞射光譜 (Powder X-Ray Diffraction；PXRD) 30
第三章 異相成核法 31
3.1 研究目的與動機 31
3.2 合成條件選擇 33
3.3 氧化銅、氧化銀、氧化鎳擔載 34
3.3.2 調控pH值對copper-silicate之影響 35
3.3.3 調控pH值對silver-silicate之影響 38
3.3.4 調控pH值對nickel-silicate之影響 39
3.4 copper-silicate性質分析 41
3.4.1 金屬氧化物於二氧化矽之擔載位置 41
3.4.2 以鍛燒過的中孔洞氧化矽為載體 43
3.4.3 以Na2CO3做為鹼源 46
3.4.4 改變氧化銅含浸之比例 48
3.4.5 水量變化 53
第四章 螯合法 56
4.1 研究目的與動機 56
4.2 改變水熱pH值 57
4.2.1 以gelatin為模板 57
4.2.2 以PEG 6000為模板合成copper-silicate中孔洞材料 63
4.3 改變銅/矽比例 66
4.4 以半導體廢棄物-Cu-CMP為氧化銅來源 73
第五章 以晶格不均化製備中孔洞材料 78
5.1 研究目的與動機 78
5.2 調控氫氧化銅模板生成之pH值 80
5.3 調控水熱時間 84
5.4 調控水熱時的矽/銅比例 91
5.4.1 以中孔洞氧化矽為氧化矽源 91
5.4.2 以Fumed silica為氧化矽源 94
5.4.3 以矽酸鈉做為氫氧化銅結晶化之抑制劑 97
5.5 改變水熱pH值 98
5.5.1 以pH 11生成氫氧化銅模板並改變水熱pH值 98
5.5.2 以pH 6生成氫氧化銅模板並改變水熱pH值 101
5.5.3 機構推導 104
5.6 改變水量以及氫氧化銅模板之生成時間 105
5.6.1 提升水量對產物的效應-以水量380 mL進行合成 105
5.6.2 以水量285 mL進行合成 109
5.6.3 以水量95 mL進行合成 110
5.6.4 以水量47.5 mL進行合成 112
5.7 以矽酸鈉為氧化矽來源 113
5.7.1 直接利用矽酸鈉做為氧化矽來源 114
5.7.2 以矽/銅比為2.0:1之矽酸鈉水溶液經水熱後做為氧化矽來源 115
5.7.3 以矽/銅比為1.5:1之矽酸鈉水溶液經水熱後做為氧化矽來源 117
5.7.4 以矽/銅比為1.25:1之矽酸鈉水溶液經水熱後做為氧化矽來源 118
5.7.5 以矽/銅比為1.0:1之矽酸鈉水溶液經水熱後做為氧化矽來源 120
5.8 以農、工業廢棄物進行合成 122
5.8.1 以稻殼做為氧化矽來源 122
5.8.2 以稻稈及木賊做為氧化矽來源。 131
5.8.3 以半導體工業之化學研磨之銅廢液做為銅來源 133
5.9 以反應後之農業廢棄物製備碳材 136
第六章 應用範疇 138
6.1 研究目的與動機 138
6.2 以iron-silicate做為觸媒，催化CVD之石墨化碳材生成 139
6.2.1 調整鐵矽比例 139
6.2.2 調整進行CVD之溫度 143
6.2.3 改變氧化矽模板之外觀 146
6.2.4 與乾式含浸法的比較 147
6.3 PH3的吸附 149
6.3.1 異相成核法 149
6.3.2 酸式合成法 151
6.3.3 農、工業廢棄物合成之copper-silicate 153
6.4 C-S coupling的反應催化 155
第七章 總結 157
參考文獻 160
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