奈米碳管（Carbon nanotube, CNTs）是一種由原子構成之中空管狀體，在近幾年快速崛起，因為特殊的材料特性，其應用範圍相當廣泛。然而，於水溶液中CNTs易傾向團聚/沉澱，因而可能會降低其吸附之能力。目前一項針對奈米碳管改質，使其能懸浮於水中之改質程序為化學氧化反應改質，但大多數之研究多以少數或單一種氧化劑濃度高低進行試驗，較缺乏對廣泛性氧化劑於類似之條件下，予以改質並比較碳管表面特性變化，因此本研究使用硝酸（HNO3）、次氯酸鈉（NaOCl）、過氧化氫（H2O2）、過硫酸鈉（Na2S2O8）及過氧硫酸鉀三聚鹽（2KHSO5‧KHSO4‧K2SO4）等五種氧化劑各分高低濃度範圍進行奈米碳管氧化改質，以了解奈米碳管氧化改質後之表面物化特性差異，並藉由觀察物化特性變化及吸附甲基藍溶液之研究，比較改質後之特性影響。
BET分析結果顯示，以H2O2 1.26 M及H2O2 12.6 M氧化多壁奈米碳管(MWCNTs)改質後之比表面積有顯著增加，其餘氧化劑改質奈米碳管之比表面積則無顯著增加。進一步比較奈米碳管改質前後之孔徑體積變化，奈米碳管改質後之孔徑體積明顯降低，推測可能原因為奈米碳管所產生的官能基占據奈米碳管孔徑的位置，造成孔徑體積減少。由FTIR分析結果可知，在1501、1690及3510有較明顯之特性吸收峰波，其官能基分別為C＝C、C＝O及O－H。以Na2S2O8 0.1 M-MWCNTs及HNO3 3 M-MWCNTs改質奈米碳管之官能基較不明顯，可能是因出現帶電的官能基（解離後帶負電之官能基）產生排斥而削弱羧基，導致表面官能基無法顯現。由懸浮性試驗之結果顯示，NaOCl 2.2 M-MWCNTs之pH 3、7及9懸浮性較佳，其餘皆聚集沉澱，可能原因為大部分的官能基並未具有足夠之數量，使碳管間之凡德瓦爾力增加而聚集沉澱，才導致改質後之奈米碳管快速沉降。甲基藍吸附實驗結果顯示，改質前之吸附率為97.6%，以2KHSO5．KHSO4．K2SO4 0.01 M及NaOCl 0.22 M改質後之吸附率些微提升，分別為98.8及98.3%，顯示此兩種改質劑濃度有提升吸附效果。而使用其他氧化劑改質則略低於改質前之奈米碳管，其中又以Na2S2O8 0.01 M改質，吸附率為82.9%，顯示此改質方式並不適宜做為改質奈米碳管之氧化劑。

摘要 I
ABSTRACT III
目錄 V
表目錄 VII
圖目錄 VIII
第一章 前言 1
1-1 研究緣起 1
1-2 研究目的 2
1-3 研究流程 3
第二章 文獻回顧 4
2-1奈米碳管 4
2-1-1基本特性 4
2-1-2製備方法 5
2-1-3奈米碳管之結構 8
2-1-4奈米碳管的應用 11
2-1-5 水溶性奈米碳管 12
2-2吸附理論 14
2-2-1物理與化學性吸附 14
2-2-2等溫吸附曲線 15
第三章 實驗方法 18
3-1實驗設備與材料 18
3-1-1實驗設備 18
3-1-2實驗材料 22
3-2實驗方法 22
3-2-1奈米碳管之改質程序 23
3-2-2奈米碳管之定性分析 24
3-2-3甲基藍吸附實驗 24
第四章 結果與討論 27
4-1 改質奈米碳管比表面積分析 27
4-2 改質奈米碳管FTIR分析 29
4-3 改質奈米碳管懸浮性分析 33
4-4奈米碳管之吸附實驗 37
第五章 結論與建議 39
5-1結論 39
5-2建議 42
參考文獻 43
附錄 48

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