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添加金、銀於AZO透明導電薄膜中之研究

本研究的主要目的是以溶膠凝膠法結合旋轉塗佈技術製備AZO薄膜。第一部分探討Al摻雜量和熱處理溫度對AZO薄膜光電性質的影響。第二部份則添加Au、Ag來改良AZO薄膜的導電性。實驗以醋酸鋅為溶質，乙二醇甲醚為溶劑，加入MEA作為穩定劑，再分別摻雜Al/Zn＝0.3~1.5at%的氯化鋁作為摻雜物，旋鍍成AZO薄膜，再以第一階段550℃、650℃、750℃氬氣下退火，第二階段500℃氫氣(N295%+H25%)還原氣氛下即得AZO薄膜。 其結果由XRD分析發現AZO薄膜有(002)擇優取向，結晶性佳。熱處理溫度、Al摻雜濃度會影響薄膜表面型態。AZO以0.5at%Al摻雜經750℃氬氣下退火1.5小時有最佳結晶性，AZO薄膜可見光穿透率超過90%，得到最低電阻6.79×10-3Ω-cm；而添加金則降低約2個order，最低電阻達1.15×10-4Ω-cm。但可見光穿透率降低到30~60％之間。而添加銀時，薄膜之電阻值降低約4個order，最低電阻達3.10×10-6Ω-cm。但可見光穿透率降至很低。所以由此實驗可以發現，將金或銀均勻的添加在的AZO薄膜內，可以降低AZO薄膜的電阻率，但也同時降低透光度。

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o-LiMnO2和LiMn1-xMxO2 (M=Cr, Fe, Al, Mg)正極材料的製備及特性研究

以Pechini法合成o-LiMnO2及LiMn1-xMxO2(M = Fe, Cr, Al, Mg; x = 0.05, 0.10)粉末。使用ICP、XRD、SEM分析合成粉末之組成、結晶構造及表面形態，以循環伏安及循環充放電分析合成粉末之正極材料特性。發現微量摻雜Al、Fe之生成粉末仍為orthorhombic相，其充放電行為與o-LiMnO2類似；而微量摻雜Cr、Mg之粉末則分別生成含有少量orthorhombic相之monoclinic及tetragonal相。兩者之充放電曲線與o-LiMnO2不同，初循環充放電比電容量都不會隨循環圈數增加而增加，經30圈循環充放電也不見比電容量衰減現象，其中以摻雜Cr3+離子之粉末之效果更佳，合成之LiMn0.9Cr0.1O2粉末具180 mAh/g之可逆比電容量。

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利用熱電致冷的冷敷裝置之製作與性能測試

冷療對物理治療而言是最常用的方法，大多運用在退燒與運動傷害上，其實它的應用可以更廣，泛指皮膚燒燙傷、肌肉痙攣、關節炎及腫脹疼痛等都可以巧妙運用，被抑制的原因在於市售冰敷袋的內容多為冷水或化學溶液經由冰箱冷卻後再開始使用，其冷敷的時效約為離冰箱後的半個小時以內，再次使用時又必須一小時以上的冷藏，再運用上十分不方便，且冷療過程中溫度運用不當是最常造成皮膚凍傷、神經麻痺、動作等的二次傷害主因。本研究旨在開發一新型冰敷裝置，利用致冷晶片(TEC: Thermo-Electric Cooler, 以下簡稱TEC)輕、小、無噪音等特性，裝置8051溫控套件，利用繼電器的ON/OFF來控制TEC 的溫度，再運用幫浦循環調節敷袋內的溫度，因為電力發動，只要一直供電即可達到長效的效果，且由於溫度有做控制不會造成二度傷害，經實驗測試系統在無負載時只要15分鐘即可由26℃下降至冷敷最適當的15℃，負載2瓦時也只需19分鐘，其便利性大為增加，應用範圍也較一般敷袋更廣。

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正極含水量對於LiFePO4/MCMB 電池之循環表現之影響

本研究探討LiFePO4 正極極片之水量對LiFePO4/MCMB 電池循 環充放電之影響。發現高含水量之LiFePO4 極片所組成之電池在高溫 下有顯著之循環充放電衰減現象。由浸置實驗發現含水量越高之極片 在較高溫度下之1.0 M LiPF6 in EC/DEC (v/v = 1/1)電解液之鐵離子溶 出量越大，添加2 wt % VC 於 1.0 M LiPF6 in EC/DEC (v/v = 1/1) 電 解液中並不會影響鐵離子的溶出。但將LiFePO4 極片置於75 oC 之 1.0 M LiBF4 in EC/DEC (v/v = 1/1) 電解液中浸泡5 天仍幾乎沒有發現鐵 離子溶出現象。由micro-FTIR 及XPS 分析發現經55oC 下之循環之 LiFePO4 / 1.0 M LiPF6 in EC/DEC (v/v = 1/1) / MCMB 電池之正、負極 上之惰性膜都隨循環圈數增加而有增厚之趨勢，而有添加VC 於 LiPF6 電解液者之正、負極上的惰性膜都較未添加者薄。且發現在添 加VC 之負極上較沒有添加VC 之負極上沉積較多之過渡金屬化合物 及較少之Li2CO3、ROCO2Li 及LiF 等鋰鹽。

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三價鋁摻雜對磷酸鋰鐵正極材料電化學特性的影響

以溶液法合成純相橄欖石結構LiFePO4，摻雜Al3+離子的LiFe1-xAlxPO4 (0.01 £ x £ 0.1)、LiFeAlyPO4 (0.01 £ y £ 0.05) 和Li1-zAlzFePO4 (0.01 £ z £ 0. 05) 正極粉末。以XRD、ICP-OES及SEM分析合成粉末之結晶構造、材料組成及觀察粉末之表面形態。並以循環充放電測試、循環伏安分析探討合成粉末之電化學特性。在合成的粉末中，以LiFe0.95Al0.05PO4和Li0.99Al0.01FePO4 具有最好的高速充放電性及最高的放電電容量。使用Rietveld Method精算粉末繞射圖譜，結果顯示無論組成設計為何，鋁離子似乎優先佔據於鐵位置。

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甲醇還原法製備以Vulcan XC-72及MWCNTs為載體之鉑及鉑釕雙金屬催化劑

利用不同之硝酸酸洗方式來改良並純化Vulcan XC-72及多層壁奈米碳管兩種碳載體，以FTIR觀察不同酸洗方式之影響。發現配合間歇性超音波震盪之酸洗方式可以有效提高碳載體的表面含氧官能基。以甲醇還原法在經酸洗之Vulcan XC-72與多層壁奈米碳管表面分別沉積鉑與鉑釕雙金屬催化劑。以ICP-OES分析濾液組成來推估金屬之沉積量，發現高含氧官能基可提供較多的活化位置給金屬顆粒沉基，並加快催化劑前驅物之還原速率。由XRD與TEM分析發現沉積之金屬顆粒具有良好的分散性，粒徑約1-2nm，且結晶度及合金程度很低。合成之Pt/MWCNT比購買之E-TEK Pt/C具有更好之甲醇電催化性，但仍會有CO中毒的現象。由於鉑釕雙金屬的粒徑非常小，合金程度很低，因此對於CO具有強吸附，抑制其甲醇的電催化特性。

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以黃藤製作SiC/鋁矽合金複合材料之研究

本研究的主旨是利用黃藤製備陶瓷/金屬複合材料。首先將黃藤在Ar氣氛中經過碳化處理後，形成藤木炭，再將適量矽粉及鋁合金塊材與藤木炭一起放置在氧化鋁坩鍋裡，在高溫和保護氣體下，一次處理即合成碳化矽/鋁矽合金複合材料。 實驗結果發現，在反應溫度1500℃，可成功製備具黃藤結構之碳化矽。而此多孔性碳化矽是由直徑250μm、6-20μm、3μm等三種不同大小的連通孔洞所構成的。在1500℃持溫16小時合成的多孔性碳化矽，具有低密度(體密度為1.51g/cm3)，高孔隙率(開放性孔隙率為44±1％)，其比表面積為5.5m2/g，抗壓強度為44±2MPa，抗彎強度為13±5MPa。 溫度在1300℃~1500℃，初始鋁與矽的比例為Al-10at%Si、Al-20at%Si和Al-30at%Si的液相滲透試片，各有不同的液相滲透現象。越高溫及含矽量越少的試片越容易產生碳化鋁，實驗結果顯示最佳的滲透溫度為1400℃，成分為 Al-20at%Si。由試片密度結果顯示，在常壓液相滲透過程中，滲透量大致上會隨著滲透時間的增長而增加，但滲透時間3小時後，試片趨近於飽和。在滲透時間為5小時，其試片的體密度可達2.27 g/cm3，開放性孔隙率為19±1％，抗壓強度為316±5MPa，抗彎強度為138±5MPa，而觀察複合材料的破斷面是以沿晶破壞為主。

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金屬之加工軟化與退火硬化

本研究利用熱機處理來製備具不同預應變之四種合金，包括AZ31鎂合金、L9鎂鋰合金 、6061鋁合金及七三黃銅，探討其是否及如何發生加工軟化行為與退火硬化行為。藉由示差掃瞄熱卡計(DSC) 及高溫壓縮測試，並且配合光學顯微鏡(OM)微觀組織之觀察，探討四種合金內微觀結構之變化與加工軟化及退火硬化的關係。研究結果顯示，預應變量越大之材料其高溫強度越低，造成「應變軟化」或「加工軟化」；而退火造成材料之高溫強度上升，即「退火硬化」，而且預應變量越大之材料其「退火硬化」之效果越明顯。

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材料表面的冷電漿聚合及表面接枝聚合水膠在生物醫學的應用

本研究主要使用冷電漿改質材料表面及UV 光接枝聚合製備感溫性 水膠，以探討此類材料在生物醫學上之應用例如細胞貼附性、互穿式 (Inter-penetrating Net-Work, IPN)感溫性水膠和奈米金粒子表面接枝固定 感溫性水膠聚異丙基丙烯醯胺(poly(N-isopropyl acrylamide),PNIPAAm)。 利用冷電漿聚合方法，於聚苯乙烯(polystyrene, PS)表面上沉積醇類 或有機矽烷類高分子膜，測試其細胞貼附性。以異丙醇電漿處理表面 後，使PS變成親水性，且由巨噬細胞與黑色素細胞做培養，其貼附性不 亞於市販細胞培養皿。另外以UV光接枝聚合聚丙烯醯胺(poly acrylamide, PAAm)，再利用PAAm水膠的彭潤性質吸入異丙基丙烯醯胺(NIPAAm)單 體，製備互穿式三明治狀水膠IPN-(PAAm/PNIPAAm)，由於PNIPAAm具 特殊的臨界溫度(約32℃)轉換特性，藉此代替人工肌肉組織，確認超音 波治療的聚焦點。 本研究最後結合前兩項技術，以電漿處理產生自由基之方法，將含 羧基硫醇之11-Mercaptoundecanoic acid (MUA)修飾後的金奈米粒子，使 用冷電漿輝光於Nano-Au(mua)表面產生自由基，即可以UV 光接枝將水 膠單體分子結合於金奈米粒子上。穩定、快速且方便的將金奈米粒子表 面進行修飾。結果得知Nano-Au(mua)為酒紅色，以氧電漿處理後再接枝 上感溫性PNIPAAm，呈紫紅色且Nano-Au(mua)-g-PNIPAAm 有溫度感應性。

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利用電漿沉積及後處理固定耐水親水性薄膜及其濕度感測特性研究

本研究以電漿輔助化學沉積法 (PECVD)的方式，來製備一濕度感測器。以電極做為基材使用六甲基二矽胺烷(Hexamethyldisilazane，HMDSZ)單體沉積一層有機薄膜，做為接著活化電極表面。此薄膜表面具有疏水性又具活性基與過氧化基的特性，活性基與過氧化基以利後續接枝聚合。利用UV 光誘導接枝聚合不同比例聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol,PVA)與水溶性單體丙烯醯胺 (Acrylamide, AAm)，但製備出來後此感測膜的感測特性並不佳，從實驗結果可看的出來。所以在其表面固定電解質溶液(KCl、NaCl)，製備較佳的感濕膜。電解質溶液在濕度改變時因吸水解離會提升離子導電，故可以得到高的濕度感應性，由實驗結果可知在相對濕度35~95%阻抗測量變化範圍為4 order。但此相對濕度感測器在一般環境下可長時間放置，但因電解質遇水易解離無良好的抗水洗但其抗水洗還是不佳，所以利用e-PTFE膜之疏水性，將感測原件包覆水洗，可以期待膜具有耐抗水性質。