Abstract
摘要 2004年發現石墨烯因具優越的電氣及機械性質，引起全球科學家的興趣和研究，無數的製程被報導。根據文獻回顧分析:溶液中直接剝離(exfoliate)石墨(graphite)是較簡單且具量產可行性的方法，其中以溶劑N-methyl- 2-pyrrolidone (NMP)直接剝離(Exfoliate)石墨效果最佳，且產率遠高於加入界面活性劑(Surfactant)之NMP。本研究分析並假設含N的親核基(Nucleophile)應是造成石墨烯穩定分散之重要關鍵，接續選用Polyetheramine、Tetrapentamine等高分子工業原料進行實驗，並經XRD、TEM、AFM等驗證，確實可以製備奈米尺度石墨烯並維持穩定分散，同時對分子量、分子構型(configuration)、濃度(concentration)、處理時間(總功 work)、處理能量(功率 power)及不同親核基化合物效果均做了完整探討。 由實驗結果顯示：分子量愈小的奈米分散效率愈佳、分子構型不同會影響奈米分散速率、濃度越高奈米分散時間越長、功率較大之超音波震盪(ultrasonication)設備可縮短奈米分散時間、其它具有親核基化合物，如DGEBA(Diglycidyl ether bisphenol A)亦可維持奈米尺度石墨之穩定分散，但是處理時間並不相同。 本研究已充分驗證適當之親核基化合物，可直接剝離(Exfoliate)石墨製成石墨烯，且能維持穩定分散，同時石墨烯含量至少可達15 %，對石墨烯提供一有效且成本低廉之製備方法，對加速石墨烯之應用應有所助益。