近年來合成與製作無機奈米結構，藉由改變型態與尺寸吸引許多方面的
注意，而最主要的是這些物質具有廣泛的應用性。
奈米銀線特別引起多方研究，因為在銀塊材比起其他的金屬具有最佳的
導電性質，因此使用化學合成的方式探索並合成一維的奈米銀線，我們在研
究中使用簡單的合成方法，利用硝酸銀水溶液滴入塗佈有二氧化鈦奈米粒子
的ITO 或玻璃基板上，藉由熱處理使二氧化鈦相轉變為銳鈦礦催化合成奈米
銀線。
我們的簡單合成方法也可使用在合成出氧化銅甜甜圈構形，同時也是藉
由ITO 或玻璃基板為承載基板，並且我們也發現合成得到的氧化銅微米級甜
甜圈，具有尺寸與再現性良好的控制，利用原子力顯微鏡的觀測，單一顆氧
化銅微米級甜甜圈結構直徑約13 ~ 17 微米，內徑則為約1.4 ~ 3.3 微米，並利
用薄膜X 光繞射和化學分析影像能譜儀的成分鑑定，得到的成分為氧化銅。

In the past few years, the synthesis and fabrication of inorganic nanostructures
with manipulated morphology and size have attracted considerable attention due to
their fundamental importance and potential wide-ranging applications.
Silver nanowires are particularly interesting to study because bulk silver has
the highest electric conductivity among all metals. A number of chemical
approaches have been explored to synthesize 1D silver nanowires.
We demonstrate a simple method to synthesize silver wires by thermal
reduction of aqueous AgNO3 droplet with catalytic anatase TiO2 nanoparticles
which were spin-coated on ITO or glass.
Our simple method can be also applied to generate CuO with donut-shaped
microstructure by using ITO conducting glass as matrix. We have found that the
size and reproducibility are well-controllable. A single phase of CuO donut-shaped
microstructure with outer diameters ranging from ∼ 13 to 17 μm and inner
diameters ranging from ∼ 1.4 to 3.3 μm was obtained. The composition of CuO
microdonut was confirmed by thin-film XRD and XPS analyses.

目錄
目錄 i
圖目錄 vi
第壹章 緒論
1-1 前言 1
1-2 微奈米級結構形態之發展 5
1-2-1 奈米銀線之製備與應用 5
1-2-1-1 合成奈米銀線之方法 6
1-2-1-2 二氧化鈦薄膜生長奈米銀線 11
1-2-1-3 二氧化鈦奈米粒子塗佈於矽基板生長奈米銀線 14
1-2-2 氧化銅微奈米結構之製備與應用 19
1-2-2-1 氧化銅一維微奈米結構 19
1-2-2-2 氧化銅二維微奈米結構 22
1-2-2-3 氧化銅三維微奈米結構 25
1-3 硝酸金屬前趨物之熱分析 28
1-3-1 硝酸銀之熱分析 28
1-3-2 硝酸銅之熱分析 30
1-4 研究目標 32
第貳章 實驗 33
2-1 藥品 33
2-2 合成部份 34
2-2-1 無晶相二氧化鈦奈米粒子之合成 34
2-2-2 熱處理合成奈米銀線 35
2-2-1-1 合成流程 35
2-2-1-2 無結晶相二氧化鈦基板之製備 36
2-2-1-3 奈米銀線之合成 37
2-2-2 熱處理合成氧化銅微米結構 38
2-2-2-1 合成流程 38
2-2-2-2 無結晶相二氧化鈦基板之製備 39
2-2-2-3 氧化銅微米結構之合成 40
2-3 儀器部分 41
2-3-1 熱處理合成奈米銀線 41
2-3-1-1 掃描式電子顯微鏡 ( SEM ) 41
2-3-1-2 多功能薄膜 X 光繞射儀 ( XRD ) 42
2-3-1-3 串聯式熱分析儀( TA-MS、TGA 及 DSC ) 42
2-3-2 熱處理合成氧化銅微米結構 43
2-3-2-1 掃描式電子顯微鏡 ( SEM ) 43
2-3-2-2 解析型掃描穿透式電子顯微鏡 ( TEM ) 44
2-3-2-3 原子力顯微鏡 ( AFM ) 44
2-3-2-4 多功能薄膜 X 光繞射儀 ( XRD ) 45
2-3-2-5 化學分析電子能譜儀 ( ESCA ) 45
2-3-2-6 串聯式熱分析儀( TA-MS、TGA 及 DSC ) 46
第參章 結果與討論 47
3-1 熱處理合成奈米銀線 47
3-1-1 熱處理合成條件之控制與改變 47
3-1-1-1 熱處理溫度變化之影響 47
3-1-1-2 硝酸銀水溶液濃度之影響 49
3-1-1-3 不同材質之基板生長情況 52
3-1-2 熱處理合成奈米銀線之鑑定 54
3-1-2-1 薄膜 X 光繞射圖譜 54
3-1-2-2 化學分析電子能譜儀測定 55
3-2 熱處理合成氧化銅微米結構 58
3-2-1 熱處理合成條件之控制與改變 58
3-2-1-1 熱處理溫度變化之影響 58
3-2-1-2 硝酸銅水溶液濃度之影響 61
3-2-1-3 不同材質之基板生長情況 63
3-2-1-4 氧化銅微米結構細部鑑定 ( AFM ) 65
3-2-1-5 氧化銅微米結構生長機制 72
3-2-2 熱處理合成氧化銅微米結構之鑑定 74
3-2-2-1 薄膜 X 光繞射圖譜 74
3-2-2-2 穿透式電子顯微鏡之繞射圖譜 78
3-2-2-3 化學分析電子能譜儀測定 80
3-3 前趨之硝酸金屬熱分解結果探討 84
3-3-1 奈米銀線前趨之硝酸銀 84
3-3-1-1 熱重分析 85
3-3-1-2 熱分析質譜 87
3-3-1-3 示差掃描熱卡計 88
3-3-2 氧化銅微米結構前趨之硝酸銅 90
3-3-2-1 熱重分析 90
3-3-2-2 熱分析質譜 93
3-3-2-3 示差掃描熱卡計 95
第肆章 結論 97
第伍章 未來展望 99
第六章 參考文獻 100

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