基础材料科学研究计画.doc

基礎材料科學研究計劃 前言 化學系在教學和研究上積極推動發展「奈米材料科學」。首先召開多次奈米化學材料會議，召集相關的教師，整合專業知識、技術和資源，挹注能量在此尖端領域的研究和專業研究人員的訓練上。經過多次會議後，除了既有的專業領域研究外，多位老師也擬出了奈米材料的研究方向，並出現理工醫多實驗室合作的情形。以下乃針對本計劃的成果和將來持續努力的方向作一說明。 執行計劃成果 掃描式探針顯微鏡（Scanning Probe Microscope）的採購和使用研究人員 的訓練。 　　此計劃購置了一部掃描式探針顯微鏡，可從事原子力掃描顯微（Atomic Force Microscope）和掃描穿隧顯微（Scanning Tunnelling Microscope） ，呈現原子級的物質面貌。現已完成安裝、驗收的程序，並且從事各研究 人員的儀器操作訓練。目前已完成１０個研究室的人員的初步訓練。已訓 練成６位獨立操作人員，並設計在雲母鍍黃金和白金的實驗，用以訓練研 究生的基礎操作，並讓他們了解黃金和白金在雲母表面成長方式的不同， 以及鍍量與導電性的關係。同時，以不同針或技巧測相同樣品，以讓研究 生了解各類型針或技巧的解析度（詳見附件）。 本系奈米材料研究室【葉晨聖教授、吳培琳教授、宋瑞珍教授（醫學院）、謝達斌教授（醫學系）、丁志明教授（材料系）、林裕城教授（工科系）】積極從事奈米粒子製備，之前已經成功的製備出Au，Ag，Cu，Pd，Pt，AuAg alloy，AuPd alloy，AuAgPd alloy，Fe2O3 的奈米粒子，目前致力於奈米粒子表面修飾的應用（如修飾有機分子及生化高分子），在修飾的過程中因有其修飾分子間特定的識別作用力，使得奈米粒子產生自我組裝的現象。而AFM可以提供我們實驗的訊息包括：製備出來的奈米粒子的形狀及大小分佈情形，２、修飾物與奈米粒子之間作用的行為，３、自我組裝所產生粒子排列及推疊的情形。 目前系內各研究室欲利用掃描探針顯微鏡研究的方向包括：（１）黃守仁教授：了解蒸鍍薄膜材質、厚度和表面情況與光激發光譜（Photoluminescence）和電激發光譜（Electroluminescence）的相互關係，做光譜做一材料特性之探討。（２）蕭世裕教授：製備不同材質的奈米材料，並將蛋白質、基因或小分子有機化合物固定在奈米顆粒表面，做為生物檢測用。（３）陳淑慧教授：將各種不同的生物晶片材質（Glass、PDMS等）表面進行衍生化處理，如加入具篩選抗原功能的抗體，利用AFM儀器觀察衍生化前後表面之差別，以增加生物晶片在生化分析上的效率。（４）孫亦文教授：研究電鍍之機制，將利用ECSTM做為電極表面上，在電鍍過程中，金屬核種的生成與成長的狀況，了解電解液成份，溫度，施加電位對電鍍機制之影響。（５）何瑞文教授：活性碳纖維上的孔洞測量，及吸附各種物質後，活性碳纖維孔洞及表面的變化。（６）林榮良教授：單晶表面的分子吸附和薄膜沉積。 附件 黃金及白金在雲母表面鍍層研究 目的：訓練研究生操作顯微鏡，並了 圖三．Au/Mica, 1 min deposition 解此二金屬的鍍層特性，以及鍍量與 導電性的關係 結果： 一?白金在往表面垂直方相成長較黃 金低，故在相同鍍金時間下，白金較 易覆蓋表面 二．白金層導電性隨鍍金時間增加而 增加，但黃金層的導電性則無明顯變化 三．AFM的xy解析度較DFM高 圖一．Mica 圖四．Au/Mica, 4 min, AFM 圖二．Pt/Mica, 1 min deposition 圖五．Au/Mica, 4 min, DFM