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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    硫化亞銅修飾二硫化錫形成奈米異質結構來提升光催化二氧化碳還原效率之研究
    (2018) 簡理軒; Chien, Li-Hsuan
    本研究利用人造光合成作用系統將二氧化碳還原轉換成碳氫化合物，作為未來新興的替代性能源，以期改善愈趨被重視的環境及能源議題，本研究以溶劑熱法合成二硫化錫與硫化亞銅，由於兩種材料的能隙大小與位置能讓二氧化碳還原反應發生，並以異質接面方式混合兩種半導體材料，有效的將激發後所產生的電子與電洞分離，並降低電子電洞輻射復合的現象，使其有較多的激子能夠飄移至材料表面進行二氧化碳還原反應；在本研究中，首先就材料的晶體結構、成份比例及元素、光學性質等特性分析，再利用氣相層析，發現二硫化錫與硫化亞銅分別能產出乙醛及甲醇，兩者材料在二氧化碳還原上具有不同之特性，經由混合兩材料形成異質結構，發現能產出乙醛與大量的乙醇，並有效地提高光化學量子轉換效率，可達到約0.048%，且乙醇是能作為燃料的碳氫化合物，最後藉由改變兩種材料的混合比例來優化反應效率，在不同比例下，本研究發現以0.5:1的比例混合硫化亞銅與二硫化錫，相較於其他比例，光化學量子轉換效率能提高至0.072%，從此研究，能證明利用p-n異質接面結構方法，能有效提高光觸媒在二氧化碳還原反應上的效率。