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作者(中文):簡欣怡
作者(外文):Chien, Hsin-Yi
論文名稱(中文):製備聚醯胺-胺樹狀高分子/金屬複合奈米粒子作為雷達/紅外線兼容隱身材料之研究
論文名稱(外文):Preparation of dendrimer / metal nanocomposites for compatible stealth materials between radar and infrared region
指導教授(中文):李育德
指導教授(外文):Lee, Yu-Der
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:化學工程學系
學號:9732506
出版年(民國):99
畢業學年度:98
語文別:中文
論文頁數:88
中文關鍵詞:紅外和雷達複合隱身材料樹狀大分子四氧化三鐵奈米銀
外文關鍵詞:Infrared and radar multi-functional camouflageDendrimerIron oxidesilver nanoparticles
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因四氧化三鐵奈米磁性粒子具磁滯現象,有助於雷達波損耗;而奈米銀粒子則具低發射率,可作為紅外線隱身材料,故實驗將製備金屬銀/四氧化三鐵奈米複合粒子,希望本材料能兼具雷達波及紅外線的隱身效果。
本研究可分為兩部份,第一部份為聚醯胺-胺樹狀高分子PAMAM之合成,希望能掌握合成步驟及結果鑑定方法,研究結果顯示,目前掌握合成技術至第四代,且產量可達25克以上。
第二部份為聚醯胺-胺高分子複合奈米粒子之研究,先利用樹狀分子內部空腔製備奈米銀粒子(dendrimer-encapsulated silver nanoparticles) ,並由TEM影像鑑定結果,確定所製備出的奈米銀粒子粒徑約為3 nm且分散性極佳;再經由調控反應溫度製備粒徑約20 nm之四氧化三鐵奈米粒子,為避免其聚集,對其作表面修飾,先使帶負電性之聚苯乙烯磺酸鈉披覆在四氧化三鐵表面,並經zeta potential 、EDAX及FT-IR等結構組成分析確定其包覆成功;之後,再使帶正電之奈米銀粒子包覆其上,以UV-Vis、zeta potential、EDAX、XRD及FT-IR等做結構鑑定,並以TEM作型態觀察,其聚集體大小約130 nm。
摘要 I
謝誌 II
圖目錄 VIII
表目錄 XII
第一章 緒論 1
第二章 文獻回顧 3
2-1 雷達波隱身材料 3
2-1-1 雷達吸波材料之工作原理 3
2-1-2 雷達吸波材料之耗損機制 4
2-2 紅外線隱身材料 5
2-2-1 紅外線隱身的基本原理 5
2-2-2 紅外低發射率隱身材料 6
2-3 樹狀高分子/雙金屬化合物複合吸收劑 8
2-3-1 樹枝狀高分子Dendrimer 8
2-3-1-1 Dendrimer簡介 8
2-3-1-2 Dendrimer的合成方法 9
2-3-1-3 樹枝狀高分子/金屬化合物奈米複合材料 11
2-3-1-3-1 樹枝狀高分子包覆金屬奈米粒子(DCN) 12
2-3-1-3-2 樹枝狀高分子包封奈米金屬粒子(DEN) 13
2-3-2 四氧化三鐵磁性奈米粒子 15
2-3-2-1 四氧化三鐵奈米粒子之製備 16
2-3-2-2 四氧化三鐵磁性奈米粒子之應用 17
2-3-2-3 樹狀高分子包覆奈米四氧化三鐵粒子 19
2-3-3 奈米銀粒子 20
2-3-3-1 奈米銀粒子製備方法 21
2-3-3-2 樹狀高分子封裝奈米金屬銀粒子 21
第三章 研究動機及目的 24
第四章 實驗部份 26
4-1 實驗藥品 26
4-2 分析儀器 28
4-3 實驗流程 32
4-4 實驗步驟 33
4-4-1 合成PAMAM 33
4-4-2 製備樹狀高分子包封金屬銀複合粒子 37
4-4-3 四氧化三鐵磁性流體的製備 37
4-4-4 四氧化三鐵奈米粒子表面改質 38
4-4-5 製備奈米銀/四氧化三鐵奈米複合物 39
第五章 結果與討論 40
5-1 PAMAM之合成 40
5-1-1 第-0.5代PAMAM之結構鑑定 40
5-1-2 第0代PAMAM之結果鑑定 42
5-1-3 第0.5代PAMAM之結果鑑定 44
5-1-4 第1代PAMAM之結果鑑定 46
5-1-5 第1.5代PAMAM之結果鑑定 48
5-1-6 第2代PAMAM之結果鑑定 50
5-1-7 第2.5代PAMAM之結果鑑定 52
5-1-8 第3代PAMAM之結果鑑定 53
5-1-9 第3.5代PAMAM之結果鑑定 55
5-1-10 第4代PAMAM之結果鑑定 57
5-2 DEN(Ag)之合成鑑定 60
5-2-1 溶液顏色觀察 60
5-2-2 紫外光可見光光譜儀(UV-Vis)鑑定 60
5-2-3 能譜訊號偵測器(EDAX)分析 61
5-2-4 穿透式電子顯微鏡(TEM)鑑定 62
5-2-5 探討溶液pH值對DENs(Ag)分散性的影響 62
5-2-5-1 溶液顏色觀察及UV-Vis光譜鑑定 62
5-2-5-2表面電位及動態光散射粒徑儀鑑定 63
5-2-5-3穿透式電子顯微鏡(TEM)鑑定 64
5-3 四氧化三鐵磁性流體 66
5-3-1 X射線繞射儀(XRD)分析 66
5-3-2 穿透式電子顯微鏡(TEM)粒徑分析 67
5-3-3 超導量子干涉磁量儀磁性測試 67
5-4 四氧化三鐵磁性流體表面改質 69
5-4-1 X射線繞射儀(XRD)分析 69
5-4-2 傅立葉轉換紅外線光譜鑑定(FT-IR spectrometer) 69
5-4-3 能譜訊號偵測器(EDAX)分析 71
5-4-4 表面電位及動態光散射粒徑儀鑑定 71
5-4-5 穿透式電子顯微鏡(TEM)粒徑分析 73
5-4-6 包覆率計算 74
5-4-7 超導量子干涉磁量儀磁性測試 75
5-5 金屬銀/四氧化三鐵複合奈米粒子 77
5-5-1 傅立葉轉換紅外線光譜鑑定(FT-IR spectrometer) 77
5-5-2 紫外光可見光光譜儀(UV-Vis)鑑定 77
5-5-3 X射線繞射儀(XRD)分析 78
5-5-4 能譜訊號偵測器(EDAX)分析 79
5-5-5 表面電位及動態光散射粒徑儀鑑定 79
5-5-6 穿透式電子顯微鏡(TEM)粒徑分析 81
第六章 結論 82
第七章 參考文獻 85
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