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研究生:徐翠徽
研究生(外文):Tsui-Hui Hsu
論文名稱:利用模板電化學沉積法製備金奈米管之研究
論文名稱(外文):Synthesis of Au Nanotubes Via Template Electrochemical Deposition Process.
指導教授:王宏文王宏文引用關係
指導教授(外文):Hong-Wen Wang
學位類別:碩士
校院名稱:中原大學
系所名稱:化學研究所
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:2010
畢業學年度:98
語文別:中文
論文頁數:60
中文關鍵詞:模板金奈米管電化學沉積法
外文關鍵詞:electrochemical deposition process.TemplateAu nanotubes
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本實驗在探討金奈米管的製備。利用電化學沉積法( electrochemical deposition )在不同孔徑的聚碳酸酯膜( polycarbonate membranes )內製備金奈米管。金(III)前趨液的濃度為0.1 wt%,選用600 nm、400 nm、200 nm、100 nm、50 nm等各種不同孔徑的聚碳酸酯膜做為模板,調整不同電壓與陰陽極之間的距離,觀察金奈米管的沉積情況。此外,再以200 nm的聚碳酸酯膜為模板,金(III)前趨液的濃度降為0.05 wt% ,來比較低濃度下所合成之金奈米管。
本實驗中所合成之金奈米管(條)皆以掃描式電子顯微鏡(SEM)進行檢測。


Abstract
Gold nanotubes were fabricated by using polycarbonate membranes as the growing templates under electrochemical deposition. In our study, the concentration of Au(III) precursor is 0.1 wt%, the distance of two electrodes were varied, the size of the polycarbonate templates are 600 nm, 400 nm, 200 nm, 100 nm and 50 nm for the fabrication of gold nanotubes. In addition, we repeated the experiments with the 0.05 wt% concentration of Au(III) precursor using 200 nm polycarbonate membranes. The differences of two concentrations of Au(III) precursors in formation of Au nanotubes were studied and disscussed.
In this study, scanning electron microscopy (SEM) was employed to analyse the fabricated gold nanotubes and nanorods.


中 文 摘 要
Abstract
謝 誌
目 錄
圖 目 錄
圖目錄 1
圖目錄 2
圖目錄 3
圖目錄 4
圖目錄 5
表 目 錄
表目錄 1
表目錄 2
第一章 緒 論
1-1 奈米材料的特性
1-2 奈米金屬材料之簡介
1-3 研究動機與目的
第二章 文獻回顧與理論基礎
2-1 「金」金屬的簡介
2-2 一維奈米材料的簡介
2-3 成長一維奈米結構材料之方法
2-3-1 非等方向性奈米晶體之成長
2-3-2 以液固界面促使一維奈米材料之成長
2-3-3 使用具有奈米一維結構之模具
2-3-4使用適當的界面活性劑來控制其不同面向具有不同的成長速度
2-3-5 螺旋差排導致一維成長 ( Screw dislocation growth )
2-3-6 氧化物促進一維奈米線成長 ( Oxide assisted growth )
2-4 電化學反應系統
2-5 電化學沉積法 ( Electrochemical deposition )
第三章 實 驗 流 程
3-1 引言
3-2 實驗藥品
3-3 實驗儀器與器材
3-3-1實驗儀器
3-3-2實驗器材
3-4 實驗程序
3-4-1金前驅物 ( gold(III) precursor ) 的配置
3-4-2實驗步驟
第四章 結果討論
4-1 電壓因素
4-2 兩電極間之距離因素
4-3 時間因素
4-4 金(III)前驅液濃度因素
4-5 兩電極材質因素
第五章 結 論
參 考 文 獻


圖目錄1
圖1- 1 金(Au)熔點與粒徑關係圖 2

圖目錄2
圖2- 1 零維、一維、二維的奈米材料示意圖[6] …………………………...14
圖2- 2 以Au為觸媒利用VLS機制成長Ge之奈米線 (a)Au與Ge之相圖(b)成長機制示意圖[18] 19
圖2- 3 以Solution-Liquid-Solid方式成長一維結構示意圖[19] 20
圖2- 4 奈米孔洞氧化鋁模板 22
圖2- 5 製備金屬奈米孔洞陣列模板的簡單過程 (a)具有貫穿孔洞的氧化鋁模板; (b)真空蒸發鍍金屬: (c)甲基丙烯酸甲酯植入與聚合; (d)聚甲基丙烯酸甲酯 負型; (e)無電鍍金屬沉積; (f)金屬奈米孔洞體系[25] 23
圖2-6 利用界面活性劑分子形成微胞或逆微胞作為模具成長一 維奈米材料之結構[28] 25
圖2-7 利用界面活性劑控制CdSe之視徑比(a)視徑比為1 (b)視 徑比為4 (c)視徑比為10[29] 25
圖2-8 螺旋差排導致一維成長(a)螺旋差排示意圖(b)以螺旋差 排導致一維成長之In2O3奈米線[30,31] 26
圖2-9 氧化物促進一維奈米線成長之示意圖 (a)氣相中的前驅物成核並產生Si包埋在SiOx內之複合 結構(b)晶核成長形成奈米線或是鏈狀結構之奈米線[31] 27

圖目錄3
圖3-1 實驗目標構想圖 29
圖3-2 FESEM JSM-7000F之外觀………………….………………. 31
圖3-3 金前驅液(Au(III) precursor)的配置之流程圖 33
圖3-4 製備金奈米管之實驗裝置圖 34



圖目錄4
圖4-1 濃度0.1 % ,PC膜200 nm之SEM系列圖。 圖(a) 0.7 V,2.1 cm,2.0 hr。圖(b) 0.7 V,1.9 cm,4.5 hr。…36
圖4-2 濃度0.1wt%,距離0.6cm,100nm之SEM系列圖。 圖(a) 3.0V,1.0hr。圖(b) 3.0V,2.0hr。圖(c) 2.5V, 1.0hr。圖(d) 2.5V,2.0hr。圖(e) 2.0V,1.0hr。 圖(f)2.0V,2.0hr…………………………………………….....37
圖4-3 濃度0.1WT%,100NM之SEM系列圖。圖(a) 0.87V, 1.15 cm,8hr20min。圖(b)0.78V,0.65cm,7hr15min 38
圖4-4 濃度0.1wt%,400nm之SEM系列圖。圖(a) 0.7V,1.4cm,4.0hr。圖(b) 0.7V,2.8cm,8.0hr。……………………………………39
圖4-5 濃度0.1wt%,電壓0.7V,距離2.1cm,200nm之SEM 系列圖。圖(a) 1.0 hr。圖(b)2.0 hr。圖(c)2.5 hr。圖(d)3.0hr…40
圖4-6 濃度0.05wt%,200nm之SEM系列圖。圖(a)0.6V,1.9cm,3hr10min。圖(b)0.8V,2.1cm,4.0hr……………………………41
圖4-7 本實驗使用之三種陽極 43

圖目錄5
圖5- 1金奈米管形成機制示意圖 45













表目錄1
表1- 1 奈米粒子粒徑、原子總數與表面原子數的關係[2] 5

表目錄2
表2- 1 金的基本性質 13

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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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