奈米/團簇實驗課程設計與應用:以電化學法利用市售果汁合成螢光碳奈米物質 鄭至崴、何秀倩、邱泰嘉、胡焯淳* 國立台東大學應用科學系 *cchu@nttu.edu.tw 一.簡介 奈米材料,奈米材料的尺寸介於原子與塊材之間因此奈米材料表現的性質較為特別,目前有以下幾種,常見如金屬奈米粒子、金屬奈米團簇、碳奈米點和奈米級的複合材料等。 金屬奈米粒子的合成簡便且快速,是種相當容易取得的奈米材料。由於粒子的大小為奈米等級,所以在外觀和許多表徵與塊材有相當大的差異。目前金屬奈米粒子的應用非常廣泛包含殺菌,檢測探針,催化反應,藥物傳輸等。金屬團簇有別於奈米粒子,一般具有特殊的螢光性質,因此此類材料也引起了高度關注。其中以貴金屬銅(Bhamore, Jha et al. 2016)、銀(Tang, Feng et al. 2017)、金(Yang, Zhu et al. 2014)的討論度最高 。但不論金屬奈米粒子或金屬團簇均使用到金屬離子,較易造成環境的汙染與生物相容性之問題。最近新興之碳奈米材料使用最常見的元素碳為主體,可有效避免上述之問題。 碳奈米材料由早期之碳六十,碳奈米管至最近發展的碳奈米點(carbon dots, CDs)。科學家們發現碳奈米點是一種具有螢光特性的奈米材料,原料來源相當多元,例如咖啡渣(Hsu, Shih et al. 2012)、廢棄樹葉(徐晨皓,袁子鈞 et al. 2014)、羊肉(Wang, Xie et al. 2017)等甚或在常見之食物中如市售及溶咖啡(Jiang, Wu et al. 2014)等。分離純化來自食物中的碳奈米物質,更能顯現出碳奈米物質對生物體影響是較低的。碳奈米物質具有可調控性和強大的螢光,使其能在生醫和檢測(Niu, Ying et al. 2018)上有不錯的表現。由於合成方式簡單、價格低廉、低毒性等優勢,碳奈米物質近年來也成為了相當熱門的材料。 碳奈米物質的合成方式相當多元,例如:水熱法(Liu, Duan et al. 2017)、微波輔助法(Zhai, Zhang et al. 2012) 、超音波合成(Dang, […]