學位論文

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    合成錳摻雜硒化鎘團簇物負載碳材的鑑定
    (2023) 丁可彧; Ting, Ko-Yu
    本研究第一部份透過元素硒粉末代替價格昂貴的硒脲作為改良硒前驅物合成魔術尺寸硒化鎘奈米團簇物((CdSe)13 MSCs)，透過紫外光-可見光譜儀、X光粉末繞射、感應耦合電漿放射光譜、元素分析、紅外光譜、固態核磁共振光譜、DFT理論計算等，證實其同樣為(CdSe)13 MSCs，亦發現與原方法不同地方，替換前驅物後，表面配體由單純胺基組成胺基與醋酸根共配位，並由DFT計算出較大的放熱焓輔佐確認醋酸根增強了反應穩定性。之後皆引入具有未成對電子的二價錳離子以提供比對，透過X光粉末繞射、紫外光-可見光光譜、螢光光譜、感應耦合電漿放射光譜、X光吸收光譜延伸精細結構，得知硒粉合成具較高的錳有效摻雜(最高有效摻雜濃度可達13.5%)、放光強度。第二部份將錳摻雜(CdSe)13 MSCs之光學性質進行延伸，之後測量反射式光致發光光譜並在反覆填滿/阻隔大氣下測量放光性質之差異，揭示氧氣對錳放光進行暫時性干擾而下降，再除去氧氣後會上升，形成可逆的螢光猝滅趨勢，以探討磷光性質半導體對氣體傳感之應用可能。第三部份以氧化石墨烯作為生長模板，一來限制(CdSe)13 MSC均勻生長，二來使錳離子能夠有效分散，以X光粉末繞射、紫外光-可見光光譜得知透過螢光光譜、磷光半生期光譜、電子順磁共振光譜儀、電化學儀鑑定，得知將錳離子之光生載流子轉移至GO以抑制電子電洞複合(PL-lifetime、EIS)降低阻抗，導致螢光猝滅並且產生強電流響應，期望尋找半導體複合材料之應用可能性。
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    二氧化碳與烷類轉換反應在銥原子氧化石墨烯表面之理論計算研究
    (2014) 陳志均; Chih-Chun Chen
    本篇文章藉由密度泛函理論研究二氧化碳和烷類在銥原子氧化石墨烯表面進行轉換反應。銥原子氧化石墨烯表面對甲烷、乙烷和二氧化碳具有高吸附能，其吸附能分別為 -0.86、-0.92和-0.56eV。在甲烷與二氧化碳的轉換反應下，甲烷分子先吸附在表面(Eads = -0.86 eV)後，進行C-H斷鍵形成CH3和H片斷，此步驟經過0.61 eV的反應能障，其中氫原子片斷與表面上的環氧基形成OH，而CH3與OH再進行結合形成甲醇，此步驟經過0.91 eV的反應能障，最後形成的CH3OH分子脫附表面，脫附能量為0.64 eV，此過程不趨向與二氧化碳發生反應，而趨向進行甲烷氧化反應。在二氧化碳分子和乙烷分子的轉換方面，首先乙烷吸附於表面，吸附能為-0.92 eV，接著進行C-H斷鍵而形成乙基和氫原子分別吸附於銥原子以及環氧基，此步驟跨越0.63 eV，接著在二氧化碳吸附(Eads = 0.58 eV)後，有四種可能的反應路徑：乙基與二氧化碳結合分別形成 (1) C2H5COO (Ea = 0.95 eV)； (2) COOC2H5 (Ea = 1.70 eV)；氫原子與二氧化碳結合分別形成 (3) COOH (Ea = 1.49 eV)；(4) HCOO (Ea = 3.54 eV)，而路徑(1)形成的丙酸根為活化能最低，且最可能的反應路徑，因此反應趨向產生丙酸。關鍵字：轉換反應、二氧化碳、乙烷、氧化石墨烯、銥原子。
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    氧化石墨烯/環氧樹脂複合材料製備及性質研究
    (2018) 陳重光; Chen, Chong-Guang
    本研究在於改善石墨烯在環氧樹脂中的分散性以提升複合材料的熱傳性質。首先利用Hummers 法將石墨烯氧化成氧化石墨烯，利用IR、RAMAN、SEM、XRD觀察其結構變化。再來探討環氧樹脂開環、溶劑、添加量等對於複合材料熱傳性質的影響。其次，合成一高分子分散劑PEB，以加強氧化石墨烯分散在環氧樹脂裡。PEB是由Ethylene glycol phenyl ether acrylate和2-[[(Butylamino)carbonyl]oxy] ethyl acrylate經自由基反應聚合得到。經由NMR及IR光譜分析確認其化學結構。之後探討不同單體比例和起始劑濃度的共聚物對於複合材料熱傳性質的影響，並用SEM和DSC觀察氧化石墨烯在環氧樹脂裡的分散性以及熱穩定性。另外添加氮化鋁作為第二種摻料，加強材料的三維空間聯絡網路，使導熱性質提高。 結果顯示，添加了PEB的氧化石墨烯，確能增加在環氧樹脂裡的分散，所得的含5 wt%GO複合材料之熱傳係數(K)從原始的2.56 W/mk提高至3.75W/mk，提升率46%。而若再添加氮化鋁也可以再增加K值，添加20wt%氮化鋁可使5 wt%GO複合材料之K值提高至4.12W/mk，提升率60%。