圖 3.19 為 3.4 節之塗膜玻璃 sample 1、5 及 6，其紫外光-可 見光(uv-vis)光譜量測結果，膜厚約為 4µm，量測波長由 200 至 800nm。sample 1 之穿透度由 0 至 60﹪，sample 5 由 0 至 87﹪。此 處再次說明了分散的重要性，粒子分散得好（sample 5），透光率高，
反之則低（sample 1）。所有 sample 之穿透度轉折點(transmission threshold)皆位於約 310nm 處，而玻璃加 PU 層則位於 270nm 處，此 指出奈米氧化鐵粒子具有吸收紫外線（UVB，290-315nm）的效果。紫 外光（Ultraviolet radiation）為太陽光譜的一部份，分為 UVC（100-280 nm）、UVB（290-315 nm）及 UVA（315-400 nm）三種，其中 UVC 會被 大氣層中的臭氧（ozone）所吸收，大部份的 UVA 及約 10﹪的 UVB 會 達到地球表面，而這 10%的 UVB 則對人體健康有害，因此加以防範
【21-22】。
圖 3.20 顯示膠體狀的[奈米氧化鐵（sample 5，5wt%）]、[塗膜 玻璃(sample 5)]及[玻璃與 PU]三種樣品於 UVB 頻譜範圍內之光學吸 收圖譜。可明顯看出膠體狀樣品具有最佳的吸收效果，塗膜玻璃次 之。此結果除證明了奈米氧化鐵的 UVB 吸收能力外，同時也說明了加 入 PU 後影響了其吸收。奈米氧化鐵對紫外線的吸收，可以 d-d transitions 及分子上的電子遷移（electron transition）來解釋
此一現象【23-24】。至於塗膜玻璃吸收較膠體為差的原因，應與加 入樹脂及塗佈成膜後，造成奈米氧化鐵粒子某些程度的聚集有關。
圖 3.19 薄膜試樣 sample 1、5 及 6，與玻璃塗佈 PU（glass with PU-coated）等四組樣品，在不同入射光波長下（200 至 800 nm），
其穿透率之作圖。
200 300 400 500 600 700 800
0 20 40 60 80 100
sample 5
sample 6 sample 1
glass with PU-coated
Transmittance (%)
Wavelength, λ /nm
圖 3.20 含 5wt%奈米氧化鐵膠體（colloidal Fe3O4）、薄膜試樣 sample 5，與玻璃塗佈 PU（glass with PU-coated）等三組樣品，
在不同入射光波長下（290 至 320 nm），其吸收度之作圖。
290 295 300 305 310 315 320 0.0
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
glass with PU-coated sample 5
colloidal Fe3O4
A / div.
Wavelength,λ /nm
3.7 結論
本研究以高分子分散劑溶液所形成的微乳液系統，成功地合成 奈米氧化鐵，此氧化鐵經以 XRD 及 TEM 電子繞射圖譜分析，證實為 magnetite。此奈米氧化鐵的粒徑隨著分散劑濃度的增加而降低，
但有一臨界的濃度（1.06×10-2 wt%），超過此濃度，粒徑會增加。
此粒子在 Tb溫度以上，呈現超順磁特性；粒徑越大，Tb溫度越高。
黏度量測顯示，添加分散劑會造成膠體黏度的下降。
由於粒子表面已接上分散劑之 binder compatible chain，因 此可與水性 PU 相容而形成塗料，並均勻地塗佈於玻璃上。此玻璃 經 UV 光譜儀分析，證實以此方法合成的奈米氧化鐵具有優異的 UVB 吸收能力，因此以本方法合成的奈米氧化鐵，具有應用於抗紫外線 產品的價值。
3.8 參考文獻
1) G. Maris, L. Jdira, J. G. H. Hermsen, S. Murphy, G. Manai, I. V. Shvets and S. Speller: Jpn. J. Appl. Phys. 45 (2006) 2225.
2) C. N. Shauo, C. G. Chao and M. C. Cheng: Mater. Trans. 47 (2006) 143.
3) T. Atarashi and J. Shimoiizaka: J. Magn. Magn. Mater. 85 (1990) 3.
4) Ziolo: US. Patent No.4474866.
5) I. Nakatani, M. Hijikata and K. Ozawa: J. Magn. Magn. Mater.
122 (1993) 10.
6) E. K. Ruuge and A. N. Rusetski: J. Magn. Magn. Mater. 122 (1993) 335.
7) S. Roath: J. Magn. Magn. Mater. 122 (1993) 329.
8) K. M. Lee, C. M. Sorensen, K. J. Klabunde and G. C.
Hadjipanayis: IEEE Trans. Magn. 28 (1992) No.5,5180.
9) R. F. Ziolo, E. P. Giannelis, B. A. Weinstein, M. P.
O＇Horo, B. N. Ganguly, V. Mehrotra, M. W. Russell, D. R.
Huffman: Science 257 (1992) 219.
10) G. Schall and E. Casama: D. N., 1,No. 5.
11) Yokoyama: US. Patent No.6918955.
12) H. P. Klug and L. E. Alexander: X-ray Diffraction Procedure ( Johnwiley & Sons, New York. 1974) Chap.9. p. 687.
13) J. K. Dixon, V. K. La Mer, C. Li, S. Messinger and H. B. Linford: J.
Colloid Interface Sci. 23 (1967) 465.
14) J. Lee, T. Isobe and M. Senna: J. Colloid Interface Sci.
177 (1996) 490.
15) D. H. Han, J. P. Wang and H. L. Luo: J. Magn. Magn. Mater.
126 (1994) 176.
16) N. A. D.Burke, H. D. H.Stover, F. P. Daeson, J. D. Lavers, P. K. Jain and H. Oka: IEEE Trans. Magn. 37 (2001) No.4,2660.
17) L. N el: Rev. Mod. Phys. 25 (1953) 293.
18) W. F. Brown, Jr.: J. Appl. Phys. 34 (1963) 1319.
19) E. P. Wohlfarth: J. Magn. Magn. Mater. 39 (1983) 39.
20) J. K. Vassiliou, V. Mehrotra, M. W. Russell and E. P.
Giannelis: J. Appl. Phys. 73 (1993) 5109.
21) http://www.who.int/uv/en/
22) http://uvb.nrel.colostate.edu/
23) A. Schlegel, S. F. Alvarado and P. Wachter, J. Phys. C:
Solid State Phys., 12(1979)1157-1164
24) G. Narsinga Rao, Y. D. Yao, Y. L. Chen, K. T. Wu and J.
W. Chen, Phys. Rev. E72(2005)031408