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研究生: 黃智偉
Huang, Chhi-Wei
論文名稱: 銀奈米粒子之製備及其在高分子微球上之被覆研究
Preparation of Silver Nanoparticles and Their Coating on Polymer Microspheres
指導教授: 陳東煌
Chen, Dong-Hwang
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 化學工程學系
Department of Chemical Engineering
論文出版年: 2004
畢業學年度: 92
語文別: 中文
論文頁數: 83
中文關鍵詞: 銀奈米粒子光子晶體
外文關鍵詞: photonic crystal, silver nanoparticles
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  • 中文摘要
      本論文主要分為兩部份,第一部份以多元醇法製備銀奈米粒子,一般此法以迴流加熱之乙二醇為溶劑及還原劑,在120~180˚C、一大氣壓下加速醇基之還原速率,或者在室溫下添加額外的還原劑,以製備金屬奈米粒子,而本研究在乙二醇溶液中,以聚乙烯砒碇高分子作為保護劑,在室溫下利用添加適當之鹼液加速銀奈米粒子之還原生成,此法成功地製備出銀奈米粒子,並討論不同醇類與鹼液於此法之適用性,並由紫外線/可見光光譜儀、X射線繞射儀及穿透式電子顯微鏡等分析,鑑定並探討所得之銀奈米粒子的性質。
      第二部份以多元醇法在乙二醇溶液中,以次磷酸鈉作為還原劑,於高分子微球表面被覆銀奈米粒子,以製備核殼型複合奈米微球,並以重力沈降之堆積方式,將複合奈米微球經自組裝排列成三維光子晶體結構。並由紫外線/可見光光譜儀、穿透式電子顯微鏡及熱重分析儀分析複合粒子之特性,並以掃瞄式電子顯微鏡觀察複合奈米微球之排列情形。研究結果得知高分子微球隨著被覆次數的增加,銀奈米粒子在微球上的被覆量亦隨之增加,並發現複合奈米微球會因銀被覆量的改變,而展現出不同的光學特性,推論此應與光子晶體的特性有關。

    Abstract
      This thesis involves two parts: First, Ag nanoparticles were prepared by polyol process. Generally, the preparation of metal nanoparticles by polyol process was achieved by using ethylene glycol as a solvent and a reducing agent with a reflux at 120~180ºC and 1 atm to speed up hydroxyl group reducing rate, or by adding extra reducing agent at room temperature. In this study, Ag nanoparticles were synthesized in ethylene glycol at room temperature with polyvinyl pyrrolidone (PVP) as a protective agent by adding appropriate bases as catalysts. The kind of alcohol and the kind and concentration of bases were examined. The properties of Ag nanoparticles were characterized by UV/VIS spectrophotometer, X-ray diffractometer (XRD), and transmission electron microscope (TEM).
      Second, Ag-coated polymer microspheres were prepared in ethylene glycol using sodium phosphinate as a reducing agent. By gravity sedimentation, 3D photonic crystal structure was obtained. The Ag-coated polymer microspheres were characterized by UV/VIS spectrophotometer, TEM, and thermogravimetric analysis (TGA), and their self-organization was observed by scanning electron microscope (SEM). The result revealed that the amount of Ag nanoparticles coated on the surface of polymer microspheres increased with the increasing the coating numbers. Also, the self-organized polymer microspheres coated with different amount of Ag nanoparticles exhibited different optical property, which might be related to the photonic crystal structure.

    總目錄 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奈米材料與奈米技術...2 1.2.1 奈米材料與奈米技術的簡介...2 1.2.2 奈米材料的特性...5 1.2.3 奈米材料之應用...9 1.3 奈米粒子之製備...10 1.4核殼型複合奈米粒子...12 1.4.1 高分子及陶瓷微球表面被覆金屬奈米殼層...12 1.4.2 核殼型奈米複材在光子晶體上之應用...17 1.5研究動機與目的...22 第二章、理論部份 2.1奈米粒子生成理論...23 2.1.1 液相均勻成核...23 2.1.2 不均勻成核...24 2.2化學氧化還原法簡介...25 2.3多元醇系統製備奈米粒子之簡介...27 2.4 PVP保護機制之探討...30 2.5光子晶體理論...32 第三章、銀奈米粒子之製備 3.1藥品、儀器與材料...35 3.1.1 藥品...35 3.1.2 儀器...36 3.1.3 材料...37 3.2銀奈米粒子之製備方法...38 3.3銀奈米粒子之特性分析...39 3.4結果與討論...41 3.4.1 不同醇類與不同鹼液之影響...41 3.4.2 乙二醇溶液中含水量的影響...48 3.4.3 鹼液濃度之影響...53 第四章、奈米銀在高分子微球上之被覆 4.1藥品、儀器與材料...55 4.1.1 藥品...55 4.1.2 儀器...55 4.1.3材料...56 4.2實驗步驟及方法...57 4.2.1 高分子微球之製備...57 4.2.2 銀奈米粒子在高分子微球上之被覆...58 4.3特性分析...60 4.4結果討論...62 4.4.1 高分子微球之粒徑分析...62 4.4.2 銀奈米粒子被覆於高分子微球之特性分析...64 第五章、結論...78 參考文獻...79 自述...83

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    下載圖示 校內:2005-07-12公開
    校外:2006-07-12公開
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