「奈米材料制备技术与检测实作」课程

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1、國立中興大學九十四年「奈米科技中心」「奈米材料製備技術與檢測實作」暑期學分班☆目標：本課程主要目的乃是介紹包含一維耐米材料、自組裝奈米高分子材料、奈米生醫材料之製備技術及相關檢測技術。課程除基本原理與製程技術外，實習實作是本課程之特點。針對不同之奈米材料，修習者須完成相關實作實驗，並繳交報告。希望藉本課程之實作，可培養理論與實作並重之奈米全方位人才。課程名稱「奈米材料製備技術與檢測實作」開課單位奈米科技中心學分數3學分招生人數15人上課時間94年7月4日起至7月20日止，每日上午九時至十二時（7月4日上課時間為上午八時三十分）

2、實驗時間94年7月4日起至7月20日止，由授課老師自行安排報名截止日94年6月20日收費標準6000元（每學分1500元，3學分共4500元。材料費1500元）招生對象本校及校外碩、博士生為主，允許大四上修授課老師機械系王國禎、化學系林寬鋸、生技所蔡慶修、生科系劉英明物理系李明威、物理系何孟書、化工系徐善慧上課地點另行通知評分標準本課程分為六個單元，每個單元結束後，依授課老師規定繳交報告。（註：各單元之成績皆不可低於60分，否則此科成績將不予計算。）其他說明1.最低開班人數10人。報名人數超過15位時，本中心得擇優錄取。2.完

3、成實驗繳交報告，成績及格後，始給成績及頒給學分證明。3.由校方發給學分證明：「奈米材料製備技術與檢測實作」3學分。若具有本校學籍之學生，「奈米材料製備技術與檢測實作」成績將登錄於九十四學年度上學期。4.本學分班之課程係本校奈米研究生學程中之採認課程。☆上課時間及課程綱要日期課程綱要授課老師7月4日（一）【科目名稱】陽極氧化鋁模板製作與應用【授課教師】機械工程系王國禎教授【教學目的】王國禎本單元之內容在介紹陽極氧化鋁奈米膜板之原理與製備技術，除一般之製程外，本單元亦將著重在圖案化之膜板製備及其在感測器與直立式奈米碳管陣列之製備應

4、用。【內容綱要】(1)純鋁試片製備先將純度為99.9995%的鋁箔在400℃下退火3小時，有文獻指出，退火熱處理後的孔胴會排列的更整齊，孔洞直徑大小也會更均勻。對鋁試片作清潔動作，先將鋁試片放入超音波震盪器內震盪一分鐘，再用酒精擦拭鋁箔表面去除鋁試片表面油脂，則純鋁試片準備完成。(2)電解拋光使用電化學方法對試片表面作拋光，可以去除表面雜質和得到較好的表面均勻度，所使用的電解液為硫磷酸，調配方式為將96%的硫酸、85%的磷酸和去離子水以1：1：1的比例配置，在拋光前先將硫磷酸加溫到40℃，之後將鋁箔接正極，負極接石墨棒，電壓為

5、直流20伏特，拋光時間約為20分鐘，拋光後可得表面較為光亮之鋁片。(3)一次陽極處理將經過電解拋光之鋁片用去離子水沖洗乾淨並置於空氣中乾燥後，直接進行陽極處理，陽極處理的電解液為濃度0.3M草酸，草酸製作出來的奈米孔洞較勻稱且孔洞間的距離較小，草酸溶液的溫度控制在0℃，草酸電解液中並以磁攪拌石攪拌，將電源供應器的正極連接鋁片，負極連接石墨棒，電壓為直流60伏特，時間為1小時，經過陽極處理後的鋁片，用去離子水清洗，並使用酒精使之乾燥，乾燥後表面會形成一層乳白色的薄膜。最後用濃度為50%的磷酸將其氧化層去除，並以去離子水沖洗乾淨並

6、至於空氣中乾燥中．(4)二次陽極處理將經過一次陽極處理之試片直接進行二次陽極處理，陽極處理的電解液為濃度0.3M草酸，草酸溶液的溫度控制在0℃，草酸電解液中並以磁攪拌石攪拌，將電源供應器的正極連接鋁片，負極連接石墨棒，電壓為直流60伏特，時間為4小時，經過陽極處理後的鋁片，用去離子水清洗，並使用酒精使之乾燥，乾燥後表面會形成一層乳白色的薄膜。(4)移除鋁基材經陽極處理後，如果要取得氧化鋁膜，則先得把鋁基材蝕刻掉，利用鐵氟龍夾具讓生成氧化鋁的背面外露，並將夾具浸泡在溶液中，溶液之製備是取13.45克的(分子量134.5)粉末，倒

7、入100ml濃度為35%的鹽酸中．鋁和溶液會快速反應，約四分鐘後即可完全移除鋁基材，當鋁完全移除時，使用去離子水清除殘留之溶液，即可得到乳白色透明的多孔性氧化鋁膜。(5)移除阻障層移除金屬鋁之後的氧化鋁膜，原來與金屬的接合面，會留下一層氧化鋁的阻障層，由於本實驗步驟的目的乃是貫穿的奈米孔洞，故再將試片背面(氧化鋁和金屬之連接面)放入60%之磷酸中約35分鐘，以去除阻障層。(6)擴孔移除氧化鋁阻障層後，將試片取出，用去離子水清洗乾淨，並用酒精加速其乾燥，再將氧化鋁試片浸泡在6%之磷酸中，時間約為50分鐘，可以讓孔洞較大且較均勻。

8、【其他】(1)製程設備陽極氧化鋁膜製備所使用的儀器設備，包含有加熱板、攪拌器、恆溫水槽、電源供應器、超音波振盪器、電子秤、鐵氟龍夾具。(2)檢測設備SEM、AFM7月6日（三）【實驗名稱】巨分子/奈米材料介面【授課教師】化學系林寬鋸教授【教學目的】「超分子化學」(supram