材料化學簡介 - 淡江大學

儀 器 設 備儀 器核 磁 共 振 、 紅 外 光 、 紫 外 - 可 見 光 、 螢 光 、 原 子 光 譜 儀偏 光 光 學 顯殫 微 鏡穿 隧 電 子 顯殫 微 鏡 、 掃 描 電 子 顯殫 微 鏡 、 原 子 力 顯殫 微 鏡全 套 熱 分 析 儀 (TGA, DSC, DMA, TMA, DTA)X-ray繞 射 儀 ( 單 晶 、 粉 末 )電 灑止 質 譜 儀 、 氣 相 層 析 質 譜 儀氣 相 層 析 儀 、 液 相 層 析 儀 、 電 泳 分 析 儀

600MHz 核 磁 共 振 儀

穿 透 式 電 子 顯殫 微 鏡16 nm

磁 性 材 料魏 和 样 教 授分 子 磁 性生 化 活 性 分 子設 計 - 酵 素 模 擬

固 態 氧 化 物 材 料高 惠 春 教 授製 備 並 研 究 具 有 超 導 性 、 磁 性 、 巨 磁 阻 性 、 離 子 導 電 性 、抗 腐 蝕 性 的 氧 化 物 材 料 。 巨 磁 阻 材 料 使 用 在 磁 記 錄 設 備 上; 離 子 導 電 材 料 使 用 在 固 態 氧 化 物 燃 料 電 池 中 。 抗 腐 蝕 的氧 化 物 塗 膜 內 含 奈 米 粒 子 。儀 器 :X- 光 粉 末 繞 射 儀 、 熱 分 析 儀 、自 動 滴 定 儀 、 高 溫 爐 、 打 片 機 、研 磨 機 、 黏 度 計 .• 合 作 對 象 : 本 校 物 理 系 · 同 步 輻 射 中 心彰 化 師 範 大 學高 溫 超 導 的 磁 懸 浮 展 示

高 分 子 材 料陳 幹 男 教 授研 究 興 趣DyePolymerDye高 分 子 材 料 之 合 成 和 應 用1. 環 境 友 善 綠 色 製 程 開 發2. 水 性 樹 脂3. 紫 外 光 硬 化 型 樹 脂4. 高 分 子 型 染 料5. 功 能 性 高 分 子 材 料6. 超 親 水 性 高 分 子7. 超 撥 水 性 高 分 子DyeCO 2 NR 3HPolymerOCONHNNDye獲 得 專 利O CNHO中 華 民 國 、 美 國 、 日 本 、 英國 、 德 國 和 荷 蘭 等 國 之 專 利共 18 項 。DyePolymerDye高 分 子 染 料

光 電 材 料 – 液 晶 材 料 ( 王 文 竹王 文 竹 、 余 良 杰 、 李 世 元 、 徐 秀 福 教 授 )偏 光 光 學 顯 微 鏡 下 的 液 晶

奈 米 科 學 – 催 化 氧 化 ( 鄧 金 培 教 授 )H[ H ]HHH900HHH850800862.50AuR12810.80= surfactant400.111.002.7 5.4 10.8 24.7Particle Size/ nm

超 分 子 – 金 屬 原 子 導 線 ( 王 文 竹 教 授 )有 機銀導 線絕 緣 包 覆 層

電 腦 模 擬 在 材 料 化 學 上 的 應 用

化 學 分 子 與 材 料 結 構 模 擬 平 台 如 何 顯殫 示 分 子 結 構 ? ( 透 過 向 量 (Vector) 及 矩 陣 (Matrix))X Y Z輸 入 座 標顯殫 示 原 子

化 學 分 子 與 材 料 結 構 模 擬 平 台 圖 形 介 面 的 功 能 ( 旋 轉 , 縮 放 分 子 ) ( 透 過 矩 陣 運 算 操 作 )縮 放旋 轉

化 學 分 子 與 材 料 結 構 模 擬 平 台 測 量 分 子 內 結 構 資 訊 ( 鍵 長 , 鍵 角 , 雙 面 角 ) ( 透 過 向 量 運 算 )鍵 長雙 面 角直 徑鍵 角

化 學 分 子 與 材 料 結 構 模 擬 平 台 修 飾 分 子 內 結 構 資 訊 ( 移 除 原 子 , 修 改 原 子 )CH 3NH 2CH 3NHCH 3NHCH 3OH取 代移 除

化 學 分 子 與 材 料 結 構 模 擬 平 台 修 飾 分 子 內 結 構 資 訊 ( 旋 轉 特 定 官 能 基 ) ( 向 量 , 矩 陣 操 作 )複 製分 子 軸 旋 轉改 變殤 鍵 長

化 學 分 子 與 材 料 結 構 模 擬 平 台 3D Chemistry? (Our Future)( 身 歷 其 境 的 化 學 世 界 )

奈 米 碳 管 的 結 構 特 性 單 壁 奈 米 碳 管 (SWCNT: Single-Welled Carbon NanoTube)碳 管 捲 起 方 向鋸 齒 型螺 旋 型扶 手 椅 型扶 手 椅 型鋸 齒 型螺 旋 型

奈 米 碳 管 的 結 構 特 性 多 壁 奈 米 碳 管 (MWCNT : Multi-Welled Carbon NanoTube)鋸 齒 型扶 手 椅 型+ 扶 手 椅 型+ 鋸 齒 型+ 螺 旋 型 .. 等

奈 米 碳 管 的 結 構 特 性 摻 雜 奈 米 碳 管 (doping-CNT : Doping Carbon NanoTube)碳 氮 (Carbon Nitrogen)奈 米 碳 管氮 氮 氮 氮 硼 硼 硼 硼 (Boron-Nitrogen:BN)奈 奈 奈 奈 米 米 米 米 碳 碳 碳 碳 管 管 管 管

奈 米 碳 管 的 材 料 模 擬 應 用 奈 米 碳 管 的 純 化 與 分 離 ( 依 據 其 導 電 性 分 類 )Armchair( 扶 手 椅 型 )金 屬 特 性Zigzag( 鋸 齒 型 )金 屬 特 性 & 半導 體殱 特 性Chiral( 螺 旋 型 )半 導 體殱 特 性

奈 米 碳 管 的 材 料 模 擬 應 用NO 2扶 手 椅 型N 2+螺 旋 型鋸 齒 型在 實 驗殯 中 , 無 法 直 接 合 成特 定 種 類 的 奈 米 碳 管 , 因此 需 要 進 行 篩 選NO 2NO 2 硝 基 苯 重 氮 化 合 物 (NO 2 C 6 H 4 N 2 ) 在 奈 米碳 管 上 的 解 離 吸 附 反 應NO 2NO 2NO 2 C 6 H 4 N 2(g) NO 2 C 6 H 4(ads) + N 2(g)( 可 用 來 進 行 特 定 種 類 之 奈 米 碳 管 之 篩 選 )

奈 米 碳 管 的 材 料 模 擬 應 用 硝 基 苯 重 氮 化 合 物 (NO 2 C 6 H 4 N 2 ) 的 選 擇 性 解 離 吸 附 反 應金 屬 (metal) 型 奈 米 碳 管反 應 速 率 : 4.28 x 10 -5 A(s -1 )易 反 應半 導 體殱 (semi-conductor) 型 奈 米 碳 管反 應 速 率 : 1.77 x 10 -11 A(s -1 )不 易 反 應

模 擬 策 略材 料 化 學 物 理 性 質 的 儀 器 測 量化 學 分 子 與 材 料結 構 圖 形 介 面針 對 不 同 材 料 , 化 學 分 子 結構 進 行 設 計奈 米 碳 管 的 材料 模 擬 應 用有 機 分 子 在 金 屬表 面 上 的 材 料 模擬 應 用瞭 解 其 特 性 ( 電 性 、 結構 ..) 並 進 行 預 測

有 機 分 子 在 金 屬 表 面 上 的 催 化 反 應 費 托 - 合 成 法 (Fischer-Tropsch ) 簡 介1902 年 ,Sabatier 和 Senderens 它 們 發 現 一 氧 化 碳 以 及 氫氣 , 在 200~300 ℃ 的 條 件 下 通 過 鎳 (Ni) 或 鈷 (Co) 金 屬 表 面 可 以催 化 生 成 甲 烷 . 而 德 籍 化 學 家 費 、 托 二 氏 (Franz Fischer andHans Tropsch) 更 進 一 步 透 過 金 屬 表 面 , 如 鐵 (Fe) 與 鈷 (Co) 的 催化 生 成 液 態 的 甲 醇 和 其 他 各 式 各 樣 分 子 量 高 的 碳 氫 化 合 物 , 被大 量 應 用 在 工 業 上 .(2n+1) H 2+ n CO → C nH (2n+2)+ n H 2O高 溫 :不 易 反 應(2n+1) H 2+ n CO → C nH (2n+2)+ n H 2O低 溫 :易 反 應

有 機 分 子 在 金 屬 表 面 上 的 催 化 反 應沒 有 催 化 劑 費 托 合 成 法 中能量軸有 催 化 劑透 過 催 化 劑 所節 省 的 能 量 消耗 催 化 劑 為 金 屬 不 同 金 屬 材 料 對有 機 分 子 的 催 化效 果 不 同反 應 物 分 子反 應 行 徑 路 線 反 應 溫 度 與 活化 能 成 正 比產 物 分 子

有 機 分 子 在 金 屬 表 面 上 的 催 化 反 應atom scale 微 觀毢 下 ( 原 子 尺 度 ) 的 金 屬 結 構center meter(cm) scalenano meter(nm) scalemicro meter(μm) scale

有 機 分 子 在 金 屬 表 面 上 的 催 化 反 應切 面 : Ag(211)不 不 不 不 同 同 同 同 的 的 的 的 金 金 金 金 屬 屬 屬 屬 表 表 表 表 面 面 面 面 , 具 具 具 具 有 有 有 有不 不 不 不 同 同 同 同 的 的 的 的 催 催 催 催 化 化 化 化 活 活 活 活 性 性 性 性切 面 : Ag(111)

有 機 分 子 在 金 屬 表 面 上 的 催 化 反 應 更 多 樣 性 的 有 機 分 子 在 金 屬 表 面 上 的 催 化 反 應 主 要 目 的 : 透 過 理 論 計 算 的 方 式 了 解 碳 氫 、 碳 氟 化 合 物 在 不 同金 屬 表 面 的 反 應 機 制 與 反 應 性 二 氟 乙 烯 (CH 2=CF 2(g)) 在 銀 表 面 以 及 銅 表 面 上 的 合 成 反 應不 同 金 屬 的催 化 效 應 2,4- 二 己 烯 (H 3CC≡C-C≡CCH 3(g)) 與 丁 烷 (CH 3CH 2-CH 2CH 3) 在 銀 表 面 上 的 合 成 反 應不 同 混 成 軌 域的 催 化 效 應

有 機 分 子 在 金 屬 表 面 上 的 催 化 反 應 不 同 金 屬 表 面 的 催 化 反 應 特 性 二 氟 乙 烯 (CH 2 =CF 2(g) ) 在 金 屬 表 面 上 的 合 成 催 化 步 驟毑可 能 途 徑 1CH 2(ads)CF 3(ads)-α FCH 2=CF 2(g)CH 2(ads)+ CF 2(ads)-α 氟 消 去 反 應 耦 合 反 應可 能 途 徑 2CH 2(ads)+CF 3(ads)C αH 2-C βF 3(ads)-β FCH 2=CF 2(g)甲 基 插 入 反 應-β 氟 消 去 反 應

有 機 分 子 在 金 屬 表 面 上 的 催 化 反 應 不 同 金 屬 表 面 的 催 化 反 應 特 性 二 氟 乙 烯 (CH 2 =CF 2(g) ) 在 銀 表 面 上 的 合 成 催 化 模 擬 計 算可 能 途 徑 1CH 2(ads)CF 3(ads)活 化 能 : 15.1kcal/mol-α F活 化 能 : 15.5CH 2(ads)+ CF 2(ads)kcal/mol CH 2=CF 2(g)可 能 途 徑 2CH 2(ads)+CF 3(ads)活 化 能 : 4.6kcal/molC αH 2-C βF 3(ads)活 化 能 : 15.1kcal/mol-β FCH 2=CF 2(g)甲 基 插 入 反 應-β 氟 消 去 反 應

有 機 分 子 在 金 屬 表 面 上 的 催 化 反 應 不 同 金 屬 表 面 的 催 化 反 應 特 性 二 氟 乙 烯 (CH 2 =CF 2(g) ) 在 銅 表 面 上 的 合 成 催 化 模 擬 計 算可 能 途 徑 1CH 2(ads)CF 3(ads)活 化 能 : 4.6kcal/mol-α F活 化 能 : 4.6CH 2(ads)+ CF 2(ads)kcal/mol CH 2=CF 2(g)-α 氟 消 去 反 應 耦 合 反 應可 能 途 徑 2CH 2(ads)+CF 3(ads)活 化 能 : 10.6kcal/molC αH 2-C βF 3(ads)活 化 能 : 15.8kcal/mol-β FCH 2=CF 2(g)

有 機 分 子 在 金 屬 表 面 上 的 催 化 反 應 不 同 混 成 軌 域 分 子 (sp & sp 3 ) 在 金 屬 表 面 上 的 催 化 反 應 特 性 2,4- 二 己 烯 (H 3 CC≡C-C≡CCH 3(g) ) 與 丁 烷 (CH 3 CH 2 -CH 2 CH 3 )在 銀 表 面 上 的 催 化 合 成 模 擬 計 算sp 耦 合 反 應CH 3CH 3C+CCC活 化 能 : 30.8kcal/molH 3CC≡C-C≡CCH 3(g)sp 3 耦 合 反 應CH 3 CH 3CH 2 + CH 2活 化 能 : 16.1kcal/molCH 3CH 2-CH 2CH 3(g)

??化 學 分 子 與 材 料 的 模 擬有 機 分 子 在 奈 米 碳管 上 的 選 擇 反 應?

銀 金 屬 表 面反 應 物 中 間 體殱銅 金 屬 表 面生 成 同 樣 產 物反 應 物 中 間 體殱sp 耦 合 反 應銀 金 屬 表 面化 學 分 子 與 材 料 的 模 擬有 機 分 子 在 金 屬 表面 上 的 催 化 反 應銀 金 屬 表 面sp 3 耦 合 反 應

化 學 分 子 與 材 料 結 構圖 形 介 面 的 開 發http://163.13.115.23:8080/MMQS/index.jsp奈 米 碳 管 結 構 產生 器邀 請 大 家 一 同 來 進 入 化 學 材 料電 腦 模 擬 的 世 界化 學 分 子 與材 料 結 構 資 料 庫淡 江 大 學 化 學 系 歡迎 您 的 加 入有 機 分 子紅 外 光 譜 模 擬 平 台