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三取代己烷聚塞吩-二氧化矽之複合材料製備及其在電變色與防腐蝕之應用研究

本研究主要是利用N-(3-trimethoxysilylpropyl)pyrrole（3TPP）當作有機導電高分子—三取代已烷聚塞吩（Poly(3-hexylthiophene)，P3HT）與四乙氧基矽烷（Tetraethoxysilane，TEOS）間的偶合劑(coupling agent)，首先先將三取代已烷塞吩（3-hexylthiophene）與3TPP單體以FeCl3為氧化劑進行氧化共聚合反應，作為往後與TEOS進行溶膠-凝膠反應的前驅物(precursor)，當前驅物與TEOS進行溶膠-凝膠反應後，將其塗佈在ITO透明導電玻璃基材上，藉由TEOS酸催化後產生之Si-OH官能基與ITO玻璃上之-OH進行共縮合反應形成的Si-O-ITO共價鍵，來有效提升導電高分子對於ITO玻璃的附著性，以增加電變色塗層的變色壽命，附著性提升可由百格測試（Scotch Tape Test）及電化學伏安法來量測。矽氧網狀結構導入後，對於導電高分子的電化學性質及光學性質也會產生不同的影響，因此本實驗藉由循環電位儀與紫外光/可見光光譜儀來觀察其中的變化。 另一方面，由於若將導電高分子塗佈在鐵片上會促使表面形成惰性氧化層，避免鐵片繼續腐蝕，而TEOS的導入，一方面與鐵片的表面形成Si-O-Fe之共價鍵，因此可有效提升導電高分子附著於鐵片的能力，藉此提高抗腐蝕性；另一方面，溶膠-凝膠反應所形成矽氧無機網狀結構的排水性可延遲水氣附著於鐵片上，達到防蝕效果；本實驗結合上述三種防蝕機制，以不同比例之TEOS導入聚塞吩後，以反射式紅外線光譜儀證實Si-O-Fe的共價鍵產生，百格測試證實附著性的提升，水滴接觸角與吸水率了解矽氧無機網狀結構的排水性，最後利用電化學的防腐蝕測試證明TEOS的導入，提升材料的抗腐蝕性。

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聚亞醯胺/黏土及ABS/黏土奈米複合材料 之製備與性質研究

中文摘要 本研究主要分為兩個部分來探討，第一部份為以層間嵌入法（Intercalation）來合成聚亞醯胺/黏土(polyimide/clay)有機無機奈米複合材料，使用不同改質劑來改質黏土，為了使黏土和聚亞醯胺有很好的相容性，所以必須將黏土改質為親油性。雙改質劑為本論文所選用的方式，以長碳鏈作支撐再加入二胺以留下活性的NH2，可以達到高分子在層間聚合的目的。所合成之產物利用FT-IR、XRD及TEM來進行結構之鑑定。在研究中發現不同比例聚亞醯胺的奈米複合材料其熱性質隨著黏土的含量增加有增加的趨勢(TGA及DSC數據顯示)，水氣穿透量和氣體穿透量隨著黏土含量的增加有明顯下降的趨勢。 第二部份為ABS/黏土（Acrylonitrile-Butadiene-Styrene/clay）有機/無機奈米複合材料合成，利用熔融插層法(Melt intercalation)來製備ABS/黏土奈米複合材，過程中不需要使用溶劑，可降低環境污染。ABS為良好的熱塑性材料，因其具有良好的機械性質與耐化學性藥品，故為常用的工程材料，本研究中利用無機材增強ABS的熱性質並與純ABS做比較。

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SBA-15中孔徑分子篩於高效能液相層析靜相之應用

摘要 本論文旨在研究，如何同時控制中孔徑分子篩SBA-15的顆粒大小及孔徑大小，並將中孔徑分子篩的表面修飾後作為靜相填充材料，探討其於HPLC分離多苯環混合物上的應用。 在同時控制SBA-15的顆粒大小及孔徑大小方面，首先簡單的利用改變其反應溫度，來控制其顆粒大小，平均粒徑在1.0?8.5μm之間；而改變其後處理溫度，來控制其孔徑大小，孔徑在5?9nm之間；由於後處理溫度並不會影響其顆粒大小，因此可同時控制其反應溫度及後處理溫度來合成出範圍內顆粒大小及孔徑大小之中孔徑分子篩SBA-15，使其應用更加廣泛。 另外將合成出不同顆粒大小及孔徑大小之中孔徑分子篩，經修飾後填充至管柱中，可應用於HPLC方面。經修飾後的中孔徑分子篩皆可分離多苯環混合物，更進一步探討顆粒大小及孔徑大小對層析的影響，發現當靜相顆粒較小時，會促使分析物進入孔洞中作分離，而有較佳的分離效果；與商業用的填充材料作比較，得知因自製的填充材料具規則性孔洞及孔徑大小分佈範圍小，而有較好的分離效果。也將不同碳鏈長的修飾劑修飾於其表面上，發現修飾劑的碳鏈長度對分離效果的影響相當大，且與動相的極性也有所關連，而較長碳鏈者有較好的分離效果，其較佳到較差的排序是C18?C8> Cph> C3，當靜相的碳鏈較長時，因其表面的極性較小，須調整動相極性成較為非極性，即可得較佳之分析圖譜。

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聚亞醯胺(ODA-BSAA)/二氧化矽及聚亞醯胺(BAPN-OPDA)/二氧化矽混成材料之製備 與性質研究

中文摘要 本研究可分為兩部份，第一部份為聚亞醯胺(1)/二氧化矽（Polyimide (1)/ SiO2）混成材料，主要是利用ODA/ BSAA等單體加入Ligand加強有機相（PI）及無機相（SiO2）之間的鍵結，並製備成一系列有機/無機混成聚亞醯胺(1)/二氧化矽混成材料，並探討有機/無機混成薄膜的特性與無機物二氧化矽在聚亞醯胺基材中的分散性。在本研究中，將討論此合成之混成材料其做為塗料應用時之金屬防蝕性。在腐蝕測試實驗中，將不同比例含量的聚亞醯胺(1)/二氧化矽塗布於冷軋鋼片（CRS）上時，將發現其金屬防腐蝕的性質會大大的提升。隨之進行一系列的電化學腐蝕模擬測試，以取得其腐蝕電位（Ecorr）、極化電阻（Rp）、腐蝕電流（Icorr）、阻抗之數據。並進一步探討所合成之混成材料的化學結構、耐熱性質、阻氣與阻水性質。其產物以FTIR、XRD、與TEM來進行分析鑑定；並利用GPC來量測評估混成材料中有機高分子聚合物的分子量大小；進一步將此材料製成自由立膜，以GPA及VPA測量其氣體穿透性和水氣穿透性；使用TGA與DSC來評估其熱性質，並以DMA量測其機械性質。 第二部份為聚亞醯胺(2)/二氧化矽奈米複合材料，主要是利用BAPN/OPDA等單體，以小分子有機鹼催化的方式導入無機的二氧化矽，並添加偶合劑（ATS）以加強有機相（PI）及無機相（SiO2）的相容性，因而製備出一系列新型有機/無機混成聚亞醯胺(2)/二氧化矽奈米複合材料。並進一步探討偶合劑對奈米複合材料的影響以及UV-vis 、FTIR、與TEM的性質和型態。其結果顯示，由於偶合劑的添加可有效縮小無機氧化物的粒徑而改善透光性質。隨之分別測試氣體穿透性質(GPA)、水氣穿透性質(VPA)、熱重分析(TGA)、微差掃描式熱分析(DSC)、機械性質(DMA)和吸水性(Water Up-Take)。

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聚醯亞胺－黏土奈米複合材料之製備與其介電特性之研究

本論文之主題在製備聚醯亞胺－黏土奈米複合材料及其介電特性之探討；首先將無機蒙脫土以陽離子交換法改質為有基蒙脫土後，再與亞醯胺聚合物單體進行原位聚合反應於黏土層間、以製備一系列不同黏土含量之聚醯亞胺－黏土奈米複合材料。 利用不同黏土含量之聚醯亞胺－黏土奈米複合材料產物，對其無機層材料之特性作一些比較。以XRD之鑑定其分散以達到奈米級分散，TGA研判熱裂解溫度隨黏土增加裂解溫度增加，TEM探討表面型態，發現結晶狀況會因含黏土增加而增加，Clay loading－含黏土增加而吃水量減少，LCR meter 測量材料的介電係數、介電損失，隨黏土增加介電係數而降低。

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核-殼 奈米複合材料之合成及其微波吸收效應研究

本研究主要是以Ni-Zn 鐵氧磁粉材料為主，以水熱法製備奈米級Ni-Zn鐵氧磁粉並嘗試改變水熱反應條件(如:濃度) ,或以熱處理的方式變化粒子的大小。也藉由摻雜微量的金屬離子和添加不同比例金屬銀粒,來觀察吸波材料的遲滯效應。 運用不同粒徑、不同摻雜和添加不同比例金屬銀粒，觀察對電磁波吸收的影響；發現利用熱處理方式產生的奈米磁粉具有往高頻遷移的遲滯效應,而不同摻雜微量金屬離子則是產生往低頻遷移的遲滯效應,添加不同比例金屬銀粒則產生依比例往高頻遷移的趨勢,並且 伴隨著 double layer(同時具有吸收層與反射層) 效應。

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烯類化合物之溴氫氧基化反應最佳條件之探討

從之前的文獻得知N-溴代丁二醯亞胺（N-Bromosuccinimide，NBS）與二甲基亞碸-水（dimethyl sulfoxide ，DMSO）進行溴氫氧基化反應時，會有位置異構物的產生並造成產率的降低，而且在去除溶劑上會造成實驗上不便性，所以為了找尋適合的共溶劑，使得產率提高並了解溶劑效應的影響，是否會造成反應上立體化學和位置化學上的影響，如此便可以提昇本反應在有機合成上的應用性。能夠使步驟簡單化及產率提高是本研究的最終目的。所以選擇了三種不同共溶劑，分別是丙酮-水、乙睛-水、四氫呋喃-水，針對數個烯類化合物進行溴氫氧基化反應。 從實驗結果得知，可以知道反應結果的產物都是遵循馬可尼可夫法則，也表示說本反應具有立體選擇的位置特異性。從溶劑效應得知，烯類化合物上的雙鍵沒有立體障礙之官能基時，四氫呋喃-水進行的反應最好。但是當雙鍵上官能基立體障礙大時，丙酮-水溶液下的反應最好。所以當有立體障礙時的導引效應因素會比有電子效應時在決定反應的立體化學及位置化學時扮演更重要的角色。因此只要選擇適當的烯類化合物及溶劑，就可以有效的控制反應的進行，而得到高位置特異性或高立體選擇性的結果。

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以毛細管電泳技術在二苯甲酮分離之探討

摘要 本研究是利用毛細管電泳為分離工具，以微胞電層析(micellar electrokinetic capillary chromatography，MEKC)及微乳化電層析(microemulsion electrokinetic capillary chromatography，MEEKC )兩種不同的方式，對於十種結構相似的二苯甲酮進行分離之研究。而此兩種技術都是利用各分析物親疏水性質在偽靜相及緩衝溶液中滯留時間的不同，達到分離效果。此兩種技術最大的差異在於，前者在緩衝溶液中添加界面活性劑形成微胞，後者是利用油滴、界面活性劑及共界面活性劑形成微乳化。而我們將針對幾個分離因子，如界面活性劑濃度、pH值、溫度、有機修飾劑等探討其對分離效率的影響。 並由實驗結果顯示，在微胞電層析測試時，可藉由改變界面活性劑及溫度來得到最適化分離效果，而微乳化電層析則是以改變pH值及有機修飾劑得到最適化分離效果。而利用微乳化電層析在pH9.0、分離溫度為35℃、在緩衝溶液中添加5％乙醇之最佳條件下成功分離乳液中的防曬劑，並可檢測出其種類及含量。

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電解質對維他命E及K1在表面活性劑溶液中溶解的影響

脂溶性維他命廣泛應用於醫藥、食品與化妝品的製備。我們使用一系列膽鹽、陰離子型、陽離子型、兩性離子表面活性劑，加入電解質氯化鈉 (NaCl) 於表面活性劑溶液中溶解維他命E，可以使其溶解度大幅提高。另以Huls B433（已商業化的表面活性劑，多用於增進原油採油效率）加入氯化鈣 (CaCl2) 可增進維他命K1 之溶解，並降低維他命K1與Huls B433之間的界面張力。本篇研究中，使用動態光散射法、紫外光吸收光譜、濁度與肉眼觀察來研究加入電解質對乳化液系統的影響，並透過動態界面張力儀瞭解維他命K1與Huls B433之間的界面現象，進而對維他命E及維他命K1在表面活性劑溶液中溶解做一更深入的瞭解。我們發現加入電解質的濃度有一個最適當的濃度來增進維他命E與維他命K1 溶油的效率。溶解維他命K1及降低其與Huls B433的界面張力與原油實驗的規則--偏愛大表面活性劑微胞粒徑有關。加入氯化鈣的Huls B433表面活性劑溶液溶入維他命K1時可以獲得65nm粒徑大小的乳化液粒徑。

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含2-胺基-4, 6-二甲基嘧啶配位基 與一價銀化合物合成與結構之研究

經由金屬起始物AgX (X = NO3{, ClO4{和PF6{)及Ag2SO4與配位基2-Amino-4, 6-dimethylpyrimidine (adp)的反應，可獲得Ag(Ⅰ)的錯合物，其分子式如下: 化合物[Ag(NO3)(adp)]n，1 ; [Ag(ClO4)(adp)．H2O]n，2 ; [Ag4(SO4)2(adp)2(H2O)4]n，3 和[Ag(PF6)(adp)2]，4以上所有化合物的結構均已利用X-ray鑑定之。 化合物1-3為高分子，而化合物4則是一個單核金屬化合物。化合物1-2利用Ag及O原子分子間作用力以及C{H---O及N-H---O原子的氫鍵，使得分子間的連結形式構成螺旋狀的長鏈。化合物3中包含兩種形式之硫酸根離子鍵結模式，使得分子間的連結形式構成網狀的長鏈。化合物4是利用Ag及F原子分子間作用力以及C{H---F及N-H---F原子的氫鍵而形成的帶狀分子。