本論文以聯胺為還原劑，在25℃下、CTAB水溶液中，將四氯金酸或硝酸銀還原成金或銀奈米粒子。利用UV/VIS吸收光譜、XRD、TEM、電子繞射以及EDS等分析，探討所得粒子的性質。由XRD分析結果可知，所得金、銀奈米粒子為面心立方結構(f.c.c)。由TEM圖顯示，生成的金、銀奈米粒子，其粒徑皆具單一分佈，隨著聯胺及CTAB濃度的改變，金和銀的平均粒徑分別為5∼19 nm和12∼43 nm。此外，在銀的系統，由TEM、電子繞射、高解析度TEM及EDS等分析，發現當CTAB濃度約等於其臨界微胞濃度時，會有銀奈米棒的生成，其結構為面心立方體，長短軸比值為2.5∼5。此外，本論文也嘗試探討二氧化矽/金及二氧化矽/銀複合奈米粒子之製備，及經二胺基乙硫醇表面修飾之金、銀奈米粒子之混合自組裝現象。

In the thesis, Au and Ag nanoparticles have been prepared in the CTAB aqueous solution by the reduction of hydrogen tetrachloroaurate(III) trihydrate or silver nitrate with hydrazine at 25℃. The resultant particles have been characterized by means of UV/VIS absorption spectra, XRD, TEM, electron diffraction pattern and EDS analysis. According to the XRD analysis, it was known that the resultant particles were pure Au and Ag with face-centered cubic (f.c.c.) structure. Transmission electron microscopy images revealed that both the Au and Ag nanoparticles were monodisperse. Their mean diameters were 5∼19 nm and 12∼43 nm for Au and Ag, respectively, depending on both the concentrations of hydrazine and CTAB. In addition, at the critical micellar concentration (cmc) of CTAB, it was found that Ag nanorods with f.c.c. structure and an aspect ratio of 2.5∼5 were formed from the TEM, electron diffracion pattern, high resolution TEM and EDS analysis. Moreover, it was attempted to investigate the preparation of SiO2/Au and SiO2/Ag composite nanoparticles and the mixed self-assembly of cysteamine-capped Au and Ag nanoparticles.

中文摘要……………………………………………Ⅰ
英文摘要……………………………………………Ⅱ
誌謝…………………………………………………Ⅲ
總目錄………………………………………………Ⅳ
表目錄………………………………………………Ⅶ
圖目錄………………………………………………Ⅷ

第一章 緒論
1.1前言………………………………………………1
1.2奈米材料…………………………………………2
1.2.1奈米材料之簡介………………………………2
1.2.2奈米材料之製備………………………………5
1.3奈米粒子…………………………………………5
1.3.1基本特徵………………………………………5
1.3.2基本特性………………………………………8
1.3.3奈米粒子的製備方法…………………………9
1.3.4奈米粒子的應用………………………………9
1.4界面活性劑………………………………………12
1.4.1定義與基本性質………………………………12
1.4.2陽離子性界面活性劑…………………………13
1.5研究目的與內容…………………………………17

第二章 理論部分
2.1奈米粒子生成理論………………………………18
2.1.1液相均勻成核…………………………………18
2.1.2不均勻成核……………………………………19
2.2微乳化系統與微胞形成…………………………19
2.3金屬奈米粒子的吸收光譜………………………23
2.4金銀還原反應機構………………………………28

第三章 實驗部分
3.1藥品、儀器與材料………………………………29
3.1.1藥品……………………………………………29
3.1.2儀器……………………………………………29
3.1.3材料……………………………………………31
3.2金屬奈米粒子之製備……………………………31
3.2.1製備……………………………………………31
3.2.2反應完全時間…………………………………32
3.3陶瓷/金屬複合奈米粒子之製備…………………34
3.4金屬奈米粒子之表面修飾與混合自組裝………34
3.5金屬奈米粒子之特性分析………………………35

第四章 結果與討論
4.1金奈米粒子之製備………………………………37
4.1.1UV/VIS吸收光譜………………………………37
4.1.2XRD分析………………………………………37
4.1.3反應動力………………………………………37
4.1.4聯胺濃度效應…………………………………38
4.1.5界面活性劑濃度效應…………………………39
4.2銀奈米粒子之製備………………………………52
4.2.1UV/VIS吸收光譜………………………………52
4.2.2 XRD分析………………………………………52
4.2.3 聯胺濃度效應…………………………………52
4.2.4 界面活性劑濃度效應…………………………53
4.2.5 銀奈米棒的生成………………………………54
4.3陶瓷/金屬複合奈米粒子…………………………65
4.4金屬奈米粒子之表面修飾與混合自組裝………69

第五章結論 …………………………………………79
參考文獻 ……………………………………………80
自述 …………………………………………………84

1. 化工資訊，p.20 - 27，1998年2月.
2. 工業材料，p.94 - 108，1999年9月.
3. 吳思翰，鎳超微粒子之製備研究，國立成功大學化學工程研究所碩士論文(1999).
4. 史宗准，微粉製程技術簡介，化工，第42卷第6期(1995).
5. 王正全，鈀奈米粒子粒子之製備與應用，國立成功大學化學工程研究所博士論文(2001).
6. 化工資訊，p.28 - 41，1998年2月.
7. 莊萬發，超微粒子理論應用，復漢出版社(1995).
8. 陳郁文，納米材料在觸媒上的應用，化工，第45卷第5期(1998).
9. 吳國卿，奈米粒子材料的觸媒性質，化工資訊，第13卷第5期(1999).
10. 蘇品書，超微粒子材料技術，復漢出版社(1989).
11. 王鳳英，界面活性劑的原理與應用，高立圖書有限公司(1996).
12. 陳鎮華，逆微胞系統中製備超微粒子之研究，國立成功大學化學工程研究所碩士論文(1997).
13. 張仕欣，金屬奈米粒子的吸收光譜，化學，第56卷第3期(1998).
14. Lide, D. R.；CRC Handbook of Chemistry and Physics, 74th ed.；CRC Press：Boca Raton, FL；p.12-113.
15. Mie, G.；Ann. Physik, 1908, 25, 377.
16. Creighton, J. A.；Eadon, D. G. J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1991, 87, 3881.
17. Wang, D. S.；Kerker, M. Phys. Rev., 1981, B24, 1777.
18. Alvarez, M. M.；Khoury, J. T.；Schaaff, T. G.；Shafigullin, M. N.；Vezmar, I.；Whetten, R. L. J. Phys. Chem. B, 1997, 101, 3706.
19. Kreibig, U.；Genzel, L. Surf. Sci. 1985, 156, 678
20. Frohlich, H. “Electronenteorie der Metalle”, Berlin:Springer, 1936.
21. Krebig, U.； Fragstein, C. V. Z. Physik , 1969, 224, 307
22. Ashcroft, N. W.；Mermin, N. D. “Solid State Physics”, CBS Publishing Asia Ltd., 1988.
23. 李傑如，微胞、微乳液的形成，科學月刊，7, 739(1994).
24. D. Dobos, “Electrochemical data universities”, Elsevier Scientific Pub. Co., New York(1975).
25. Eckart W. Schmidt, “Hydrazine and Its Derivatives：preparation, properties, applications / 2nd ed.”, John Wiley, New York (2001).
26. Chen D. H., Chen C. J., J. Mater. Chem., 2002, 12, 1557-1562.
27. El-Sayed Mostafa A., Langmuir, 2001, 17, 6368-6374.
28. Zhou Y., Wang C. Y., Chem. Mater., 1999, 11, 2310-2312.
29. Zhang Zhiqiang, Patel Ramesh C., Kothari Rajshree, J. Phys. Chem. B, 2000, 104, 1176-1182.
30. 林麗娟，X光繞射原理及其應用，工業材料，86, 100(1994).
31. 張六文，分析式電子顯微鏡-成像原理與繞射分析，技術與訓練，23, 13(1998).
32. 張六文，分析式電子顯微鏡-成分分析，技術與訓練，23, 31(1998).
33. Schmid, G., Ed., “Clusters and Colloids from Theory to Applications.” VCH, Weinheim, 1994.
34. Kreibig, U., and Vollmer, M., “Optical Preperties of Metal Clusters.” Springer, Berlin, 1995.
35. Grabar, K. C., Freeman, R. G., Hommer, M. B. & Natan, M. J., Analyt. Chem., 1995, 67, 735-743.
36. 楊正義，金屬、半導體奈米晶體在生物檢測及分析上的應用，物理雙月刊，第23卷第6期(2001).
37. YunWei Cao, Rongchao Jin, Chad A. Mirkin, J. Am. Chem. Soc., 2001, 123, 7961.
38. Beomseok Kim, Steven L. Tripp, Alexander Wei, J. Am. Chem. Soc., 2001, 123, 7955.
39. 吳明立，微乳化系統製備雙金屬奈米粒子之研究，國立成功大學化學工程研究所博士論文(2001).
40. a) M. P. Pileni, T. Gulik-Krzywicki, J. Tanori, A. Filankembo, J. C. Dedieu, Langmuir 1998, 14, 7359. b) M. P. Pileni, B. W. Ninham, T. Gulik-Krzywicki, J. Tanori, I. Lisiecki, A. Filankembo, Adv. Mater. 1999, 11,1358. c) L. M. Qi, J. M. Ma, H. M. Cheng, Z. G. Zhao, J. Phys. Chem. B, 1997, 101, 3460. d) M. Li, M. H. Schnablegger, S. Mann, Nature 1999, 402,393. e) B. R. Heywood, S. Mann, Adv. Mater. 1994, 6, 9.
41. Chen C. C., Chao C. Y., Lang Z. H., Chem. Mater., 2000, 12, 1516-1518.
42. Tornblom M., Henriksson U., J. Phys. Chem. B, 1997, 101, 6028-6035.
43. 李建良，圓柱型金奈米粒子之製備及特性研究，國立中正大學化學研究所碩士論文(1998).
44. a) Nakai, H.; Yoshihara, M.; Fujihara, H.; Langmuir; 1999; 15; 8574-8576.b) Kawai, T.; Neivandt, D. J.; Davies, P. B.; J. Am. Chem. Soc., 2000; 122, 12031-12032.c) Lahav, M.; Gabriel, T.; Shipway, A. N.; Willner, I.; J. Am. Chem. Soc.; 1999; 121; 258-259.
45. Wilcoxon, J. P., Martino, A., Baughmann, R. L., Klavetter, E., and Sylwester, A. P., “Synthesis of Transition Metal Clusters and Their Catalytic and Optical Properties”, Mat. Res. Soc. Symp. Proc., 286, 131(1993).
46. 美國Sigma公司2002-2003之產品目錄手冊。
47. a) Jackson J. B., Halas N. J., J. Phys. Chem. B, 2001, 105, 2743-2746.b) Oldenburg S. J., Jackson J. B., Halas N. J., Applied Physics Letters, 1999, 75, 2897-2899.
48. Wang Wei, Asher Sanford A., J. Am. Chem. Soc., 2001, 123, 12528-12535.
49. a) Henglein Arnim, J. Phys. Chem. B, 2000, 104, 2201-2203.b) Mizukoshi Yoshiteru, Fujimoto Taku, Nagata Yoshio, J. Phys. Chem. B, 2000, 104, 6208-6032.
50. Ji Tianhao, Lirtsman Vladislav G., Avny Yair, Adv. Mater., 2001, 13, 1253-12156.
51. a) LizMarzan L. M., Giersig M., Mulvaney P., Langmuir, 1996, 12, 4329-4335.b) Giersig M., Ung T., LizMarzan L. M., Adv. Mater., 1997, 9, 570.c) Ung T., LizMarzan L. M., Mulvaney P., Langmuir, 1998, 14, 3740-3748.d) Mulvaney P., LizMarzan L. M., Giersig M., J. Mater. Chem., 2000, 10, 1259-1270.e) Yoshio Kobayashi, Miguel A. Correa-Duarte, Langmuir, 2001, 17, 6375-6379.f) Frank Caruso, Marina Spasova, Adv. Mater., 2001, 13, 1090-1094.
52. 韋文誠，陶瓷材料的結構與特性，科學月刊，第24卷第7期.
53. 韋文誠，奈米陶瓷粉體之特性及奈米結構應用概況，化工技術，第9卷第9期.
54. 羅士哲，掃描探針顯微鏡之原理與應用，工業材料雜誌，第173期(2001).
55. Malinsky Michelle Duval, Kelly K. Lance, Schatz George C., J. Am. Chem. Soc., 2001, 123, 1471-1482.
56. Whitesides George M., Laibinis Paul E., Langmuir, 1990, 6, 87-96.
57. Bandyopadhyay Krisanu, Patil V., Vijayamohanan K., Langmuir, 1997, 13, 5244-5248.
58. Hutter E., Fendler J. H., Roy D., J. Am. Chem. Soc., 2001, 105, 11159-11168.
59. Jiang P., Cheng G. G., Zhang H. L., Cai S. M., Liu Z. F., ACTA PHYSICO-CHIMICA SINICA, 1998, 14, 609-614.
60. McKendry R., Theoclitou M. E., Abell C., Rayment T., Langmuir, 1998, 14, 2846-2849.