製程與量測技術
|
液相剝離法
|
本實驗室採用液相剝離法製作各種二維材料之微奈米碎片，首先將氧化石墨烯粉末分散溶解於去離子水中，接著利用超音破碎機進行長時間的破碎使得表層氧化石墨烯克服層與層間的凡德瓦力，如同洋蔥一樣被剝離和破碎並分散於溶劑中形成的一種石墨烯溶液。主要原理是利用超音波在液體中產生許多微小的氣泡，稱為空穴效應，當無數微小的真空氣泡在震盪時受壓破裂時，會在局部地區產生極大的衝撞力，因此能產生強而有力的切剪力量。破碎後的烯溶液中會有少層與多層大小和層數不一的石墨烯碎片，需要後續的高轉速離心純化製成來得到較為均一分佈的氧化石墨烯碎片，接著在與各種高分子聚合物混合或是利用光學沉積法沉積在光纖原件上。透過高解析電子顯微鏡(SEM)可以得到初始的氧化石墨烯粉末如同團聚的揉碎紙團，藉由液相剝離法後可以看到被剝離層狀堆疊的微奈米碎片。 |
|
拉曼散射為一種非彈性散射，主要是透過被檢測分子的振動模和旋轉模式來研究材料晶格及所含分子之定性和定量的分析。在進行量測時樣品無需預先處理，無論是固態、液態、粉末、凝膠都可進行量測。拉曼光譜學在化學領域廣泛被運用，主要是因為化學鍵以及對稱分子都有其特殊振動的光譜資訊，因此提供作為分子鑑別時的重要特徵。目前拉曼光譜檢測已經廣泛的應用在高分子聚合物、奈米材料、電化學、半導體、薄膜與生物性材料等。本實驗室透過拉曼光譜進行二維材料如氧化石墨烯(Graphene Oxide) 的檢測，觀察到D峰(E2g模，位在1343 cm-1)與G峰(A1g模，位在1604 cm-1附近)是由於碳原子sp2混層軌域的震動所造成，其中由G峰是由於sp2混層軌域中束縛態碳原子對的延展與收縮所引起，D峰則是由芳香環中的呼吸模態所引起並且由於缺陷使其活化，因此D峰的強度可以用來估算此材料的無序度。與石墨烯相比，本實驗室所製作的的氧化石墨烯，其D峰和G峰的相對強度比約為1.024，這表明此材料中存在特定缺陷。 |
拉曼光譜診測
|
