碳煙（Carbon Black）是由非結晶性基本粒子相互聚集而成的碳結構。碳煙或有機碳源如甲烷（CH4），加熱至800∼900℃有可能轉化成石墨（graphite），石墨為六個碳原子所組成的二度空間的平面結構，各平面以凡得瓦爾力結合。除了碳煙及石墨之外，碳原子的第三種結構為鑽石結構，這種結構是為一種三度空間的立體結構，為現今世界上最堅硬的材料之一。
如何應用碳素材料來生產出特殊結構的奈米碳材如奈米鑽石、奈米碳纖等，一直吸引科學家的注意。而本論文的主要目標是，利用表面具特殊官能基的奈米級碳煙，以及單純只含碳的石墨做為研究對象，利用兩者作為碳素材，並適當地調整碳物種的表面特性，來了解其基本特性。
本篇論文主要是利用程式升溫脫附法（TPD，Temperature Programmed Desorption），來研究碳物種（碳煙、石墨）的吸附及脫附行為；並將選擇不同的吸附物種，主要是以甲苯為基本的探測分子，再利用注入不同的分子如：非極性的環己烷（Cyclohexane），來觀察碳材料與各種分子的交互作用情形。另外，將碳材料的表面官能基經過適當處理，如：改變前處理溫度、酸洗…等，研究碳材料表面結構變化時，對程溫脫附物種的影響。

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目 錄

摘要
目錄
圖目錄

壹、 緒論
一、前言
二、碳煙
1. 碳煙的標準編碼與粒徑、表面積的關係
2. 碳煙的製造方法
3. 碳煙的微結構
4. 碳煙表面結構的探討
二、 石墨
1. 石墨的性質
2. 石墨的用途
3. 石墨礦物
四、逆向層析法
五、程式升溫脫附法
六、研究動機
七、研究目標
貳、實驗
一、實驗樣品
二、探測分子試劑
三、 實驗裝置及步驟
1. 反應裝置
2. 樣品酸處理
3. 實驗步驟
參、結果與討論
一、 碳煙與探測分子之交互作用
二、 動力學分析
三、 表面積對於探測分子與碳物種間的影響
四、 改變前處理溫度對探測分子與碳物種間的影響
五、 官能基的影響
肆、結論
伍、參考文獻

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