Abstract
本研究先將石墨氧化並剝落成成水溶性的氧化石墨片 (Graphene Oxide, 簡稱GO) 後，再利用油胺 (Oleylamine, 簡稱OLA) 加以改質形成油胺-氧化石墨片(簡稱OLA-GO)，使原本分散在水溶液的氧化石墨片轉為分散在有機溶液。這一項改質使得GO在有機溶劑中可以分散得很好且不團聚，維持了其高表面積的優勢。利用這個優勢，我們將傳統的有機化學合成奈米粒子的方法與OLA-GO結合，藉由這個方式成功將各種不同類型的奈米晶體成功的長在石墨烯的表面，其奈米晶體包括: 貴重金屬、金屬氧化物、磁性材料以及半導體材料等。此外，在合成複合物的過程中，GO 也同時被還原成 “化學還原之石墨烯” (Chemically converted graphene, CCG). 高沸點之有機溶劑能在高溫下進行反應，其溫度範圍涵蓋110oC至400oC，使我們合成出來的奈米晶體具有高度結晶性，不再需要做後續的退火處理。在這項研究中，我們也發現到OLA-GO在合成過程中扮演著重要的角色。若合成時不添加OLA-GO, 得出來的產物會是晶體的聚集物，而並非良好的分散顆粒。我們藉此推斷OLA-GO在合成過程中充當異質介面的角色，觸發奈米晶體在成核過程中以異質成合的模式在CCG表面上成核並長晶，此外我們也不排除GO表面上的管能機協助支撐及固定奈米晶體。 GO 和CCG複合物的表面形態及厚度藉由原子力探針顯微鏡 (AFM)測得。此外，我們也利用傅利葉紅外光譜(FTIR)分析GO 及OLA-GO之表面官能基，並利用X-Ray能譜儀 (XPS) 探討碳氧鍵結。X光繞射圖 (XRD) 也被利用來分析奈米晶體之晶面，並對照JCPDS數據庫確定晶體結構。另外我們也透過低解析及高解析穿透式電子顯微鏡 (TEM) 觀察GO 及CCG複合物，並對其選區繞射圖(SAED)進行分析。