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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳彥至
研究生(外文):Yan-Zhi chen
論文名稱:奈米Fe3O4顆粒以溶膠凝膠法包覆二氧化矽或二氧化鈦層研究
論文名稱(外文):Sol-gel nanocoating of nano-sized Fe3O4 particles with SiO2 and TiO2 shells
指導教授:王素蘭王素蘭引用關係
指導教授(外文):Sue-Lein Wang
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:化學系
學門:自然科學學門
學類:化學學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:91
中文關鍵詞:四氧化三鐵二氧化矽二氧化鈦包覆
外文關鍵詞:Fe3O4SiO2TiO2coating
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核殼 (core/shell)的複合材料包含兩個部分,一個部分為中心的核,另一部份則是為外圍的層,核與殼是由兩種不同的材料所組成。這種核殼材料最近被廣泛的研究,可以被推展至許多藥物的傳遞、MRI顯影劑等等的應用上。
但是如果要製備這類的材料,最大的問題在於穩定性,核必須要穩定的分佈於溶劑中避免聚集,層則是必須可以附於核之表面並取避免自身成核,最後形成的核殼材料必須要可以在溶劑中穩定不凝聚。
本研究包含兩部分,第一部份在於製備水基Fe3O4磁流體,首先將Fe (II)與Fe (III)離子混合於水中,以氨水催化共沈成Fe3O4奈米粒子,接著以油酸或硝酸將Fe3O4奈米粒子穩定分散於水溶液中。第二部分則是將製備出的Fe3O4奈米粒子表面包覆SiO2或TiO2層,使用適當比例的水與異丙醇做為溶劑,可以避免TEOS或TIPO水解速率過快而自身成核,亦可以避免磁流體聚集,因此可以達到包覆SiO2或TiO2層於Fe3O4粒子表面的目的。實驗樣品則是使用穿透式電子顯微鏡觀 (TEM)測包覆成果,以動態光散射 (DLS)觀測整體之粒徑分佈與穩定。
目錄

第一章 緒論
1-1 簡介 1
1-1-1 奈米材料 1
1-1-2 磁流體的製備與應用 3
1-1-3 膠體之穩定機構與二氧化矽奈米粒子生成機制 6
1-1-4 Fe3O4奈米粒子之表面二氧化矽之包覆 10
1-2 研究目標 16

第二章 實驗部分
2-1 儀器鑑定原理 19
2-1-1 儀器鑑定流程 19
2-1-2 穿透式電子顯微鏡 20
2-1-3 動態光散射粒徑儀與表面電位儀 22
2-1-4 熱重分析儀 25
2-1-5 粉末X光繞射儀 26
2-2 實驗藥品 30
2-3 水基磁性流體之製備 30
2-3-1 雙層油酸水基磁流體製備 30
2-3-2 硝酸離子水基磁流體製備 31
2-4 溶劑比例與穩定性之測試 32
2-5 以二氧化矽包覆Fe3O4粒子之實驗 35
2-6 以二氧化鈦包覆Fe3O4粒子之實驗 38

第三章 結果與討論
3-1 水基磁性流體之性質討論 41
3-1-1 雙層油酸水基磁流體 41
3-1-2 硝酸離子水基磁流體 43
3-2 溶劑比例與穩定性之討論 44
3-3 二氧化矽包覆Fe3O4粒子之結果與討論 45
3-3-1 反應試劑加入方式之研究 45
3-3-2 反應溶劑劑量之研究 46
3-3-3 離子效應之研究 47
3-3-4 TEOS濃度改變之研究 48
3-3-5 反應溫度之研究 49
3-3-6 溶劑比例效應之研究 49
3-4 二氧化鈦包覆Fe3O4粒子之結果與討論 50
3-4-1 反應試劑加入方式之研究 50
3-4-2 反應溶劑劑量之研究 51
3-4-3 離子效應之研究 52
3-4-4 TIPO濃度改變之研究 52

第四章 結論 88
第五章 參考文獻 90
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