Abstract
過渡金屬釕在化學上的應用非常廣泛，其中，雙金屬Ru-Pt作為甲醇燃料電池的催化劑，可以改善Pt的毒化現象；雙金屬Ru-Pd為氫化反應的重要催化劑，並有極佳的反應性與選擇性；Ru-Sr的氧化物則為記憶體中的底電極材料，可以增進鐵電材料的性能。CVD為目前極為熱門的薄膜製備方法，但對於多元金屬薄膜的沉積，常因各成份之間揮發性質的差異，而面臨無法控制組成的問題。因此本論文的研究重點是想合成一系列已經具備固定原子比例的多元金屬且為單一來源的前驅物，並利用化學氣相沉積技術來製備Ru-Pt、Ru-Pd與SrRuO3薄膜，並進一步針對他們的應用性，做一些基本性質的研究。第1章主要是簡介化學氣相沉積技術裡有關前驅物的設計理念與輸送系統的選擇。第2章中，我們合成了一系列含有Ru：Pt = 1：1並具有揮發性，高產率的單一來源前驅物 [CpRu(h5-C5H3CH=NR)Pt(hfac)] (R = CH2C3F7, 5a and R = Me, 5b) 和[CpRu(h5-C5H3CH2NRR’)Pt(hfac)] (R = H, R’ = CH2C3F7, 7a; R = H, R = Me, 7b and R = R’ = Me, 7c)。選用錯合物7c作為CVD前驅物，可以順利沉積 Ru-Pt合金薄膜。Ru-Pt合金薄膜對甲醇的電催化作用比傳統的Pt電極有更好的活性表現，並且可以防止CO的毒化現象。第3章中，我們合成了Ru-Pd單一來源前驅物 CpRu(h5-C5H4COCHCOR)Pd(L) (R = CF3, L = acac, 12a; R = C2F5, L = acac, 12b; R = CF3, L = hfac, 12c; R = C2F5, L = hfac, 12d)。選用錯合物12c為CVD前驅物，可以順利沉積Ru-Pd合金薄膜。在鹼性電解質條件下，Ru-Pd薄膜電極對甲醇的氧化具有活性。第4章中，我們合成了一系列具有Ru：Sr = 1：1的單一前驅物 [(h5-C5H4COCHCOMe)2RuSr(DMSO)2]2 15a 和(h5-C5H4COCHCOR)2RuSrL (R = n-C5H11, L = benzo 15 crown-5 ether, 15b; R = CF3, L = diglyme, 15c ; R = C2F5, L = diglyme, 15d and R = C2F5, L = tetraglyme, 15e)。15a與15b可以在700℃下煆燒生成SrRuO3單一相的粉末。選用錯合物15b作為前驅物，可以利用旋鍍法來沉積SrRuO3薄膜。