【Metal Nanoparticles】
零維與一維奈米材料之合成
我們已利用新的綠色化學合成方法來操控不同形狀與大小的奈米材料。於一般貴金屬方面，我们已提出利用酸鹼值與胺基酸來合成不同形狀金銀奈米棒；半導體材料方面，利用晶種促進成長方式來合成具螢光性質的(t-Te)三角結晶碲奈米線，利用高濃度聯氨溶液還原二氧化碲(TeO2)分子，使碲原子逐漸沈積並同時溶解不定型之碲奈米粒子於三角結晶之奈米晶體表面，其成長機制如圖一所示。藉由控制其成長時間(40120分鐘)，可合成出不同尺度之三角結晶碲奈米線；長度為251879 nm，寬度僅為819 nm。接著，提出另一種新的合成路徑來製備金碲奈米啞鈴形狀、奈米豌豆，及金珍珠項鍊型狀等材料，是藉由碲奈米線與四氯金酸鈉在界面活性劑溴化十六烷基三甲基銨(CTAB)中，分別以10，20與60分鐘反應而成。由圖二的穿透式電子顯微鏡照片得知分別合成啞鈴、豌豆、珍珠鍊不同構形之金-碲奈米材料。所得之金-碲複合奈米材料具有良好的調控性，且運用於表面增強拉曼效應有顯著的效果，如金-碲珍珠鍊之增強因子為5.6×109。
圖一：（t-Te) 三角結晶碲奈米線成長機制。
圖二：金-碲複合奈米材料之電子顯微鏡照片：(A)啞鈴形狀)，(B)豌豆形狀，(C)珍珠鍊形狀，(D)為(A)之材料於高解析度之電子顯微鏡底下之構形。
最近，我們也由六氯化鉑離子在不同的溫度及界面活性劑十二烷基硫酸鈉(SDS)的濃度，對碲奈米線行置換反應，製備出鉑奈米海棉、鉑奈米網及鉑奈米軸突如圖三所示。此類以碲奈米線維模板之鉑奈米海棉、鉑奈米網及鉑奈米軸突可成功應用於甲醇燃料電池之應用；這類具電化學催化活性之奈米材料可有效防止電極表面所產生的毒化現象。
圖三：電子顯微鏡底下之鉑奈米海棉、鉑奈米網及鉑奈米軸突結構；(A), (B)為10 mM; (C), (E) 50 mM十二烷基硫酸鈉濃度下(C) 30; (A), (D) 60; (B), (E) 90 oC反應溫度所得。其中(C), (F)為(E): 鉑奈米海棉於高解析電子顯微鏡底下所得。