年度105
等級
書名利用同步輻射X 光技術鑑定氧化石墨烯、其水熱還原法和氮摻雜影響的化學組態和 電子結構
部分章節利用同步輻射X 光技術，鑑定氧化石墨烯和其還原或氮摻雜影響，透過元素分析的化學組態、
電子結構、和能帶結構，提升對相關石墨烯材料的了解。利用化學合成法，將塊狀石墨解離成可溶於
水的氧化石墨烯片，再透過水熱還原法，減少石墨烯片表面氧化物量，因表面電阻率和光致螢光產生
明顯變化，經由X 光吸收和發射光譜鑑定出苯環結構重組和氧化官能基轉換，並得出元素分辨的能
隙結構與表面混合sp2 和sp3 鍵結環境有關，最終經過高水熱還原後，其能帶結構出現線性能量與動
量分布趨勢。另外，氧化石墨烯使用微波氮摻雜法，除了氮摻雜比例可增加外，也有效還原氧化官能
基和其苯環結構，使用光電子能譜定義出氧和氮官能基鍵結，而費米能階下出現明顯價帶極限變化
(5.1 eV → 2.6 eV)，再經由元素相關X 光能譜，分析石墨烯和表面官能基相關未佔據態行為，由共振
或非共振下探測法，將高低氮摻雜下價帶結構和價電子分布對應出相似的能隙行為。相比於一般分析
方法，同步輻射技術將更可針對複合性材料做元素相關的電子結構和化學鍵結環境分析
全部作者莊程豪
出版日期2017-06-01
所屬計畫案利用同步輻射X 光技術鑑定氧化石墨烯、其水熱還原法和氮摻雜影響的化學組態和 電子結構
備註專書單篇