實驗步驟

4-1 金奈米雙三角錐之合成

合成金奈米雙三角錐的方法大多採用 晶核 成長法(seed-mediated growth method)^{7, 10}，本實驗合成的方法是參考Jianfang Wang 與其實驗團隊在 2015 所發 表的文獻⁷，合成方式為利用Cetyltrimethylammonium bromide(CTAB)做為界面活 性劑，以晶種成長法製備合成。

製備晶種容液 Seed solution(在 30℃下製備)：

Step 1. 在 30℃的水域環境下放置 9.625mL 的二次水 Step 2. 緩慢加入 HAuCl4·3H2O (10mM, 0.125mL) Step 3. 緩慢加入 Trisodium citrate (10mM, 0.25mL)

Step 4. 迅速加入 NaBH4 (10mM, 0.15mL) (攪拌 10sec 後靜置 2hr) 製備成長容液 Growth solution(在 30℃下製備)：

Step 1. 事先配製 CTAB (0.1M, 50mL) (恆溫 30℃) Step 7. 離心(7000rpm, 15min)後抽取上層液並以二次水回溶

Step 8. 離心(7000rpm, 15min)後抽取上層液並以 CTAB (2mM, 15mL)回溶即完成

4-2 金奈米雙三角錐之純化

由於金奈米雙三角錐的合成產率較低，僅約 40%左右，因此需要透過純化的 步驟提高產率。關於純化金奈米雙三角錐的方式眾多^{7, 13, 24}，實驗中我們參考了 Yossi Weszmann 與 其 實 驗 團 隊 在 2015 所 發 表 的 文 獻 ²⁵ ， 利 用 Benzyldimethylhexadecylammonium chloride(BDAC)依照不同大小金奈米雙三角 錐所配製成不同濃度進行純化。

BDAC concentration (mM)

y = -0.9541x + 1024.3

R² = 0.82275

4-3 金奈米棒之合成

合成金奈米棒的方法眾多 ^{26, 27}，本實驗合成金奈米棒的步驟主要是參考 Christopher B. Murray 與其實驗團隊在 2013 年所發表的文獻²⁸，其合成方式是由 cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) 和 sodium oleate (NaOL)的雙界面活性 劑水溶液下採用晶種成長法去製備，不同以往使用單界面活性劑(CTAB)，此方

Step5. 將Step 4.加到Step 3.中，並激烈攪拌2min，隨後靜置2hr 製備成長容液 Growth solution(在 30℃下製備)：

Step 1. 先配好 9g 的 CTAB 和 1.234 g 的 NaOL 溶於 250mL 的二次水 Step 2. 加入 AgNO3(4mM, 18mL)，隨後靜置 15min

Step 3. 加入 HAuCl4

·3H

O (1mM, 250mL)，激烈攪拌 90min

Step 5. 迅速加入 ascorbic acid (0.064M, 1.25mL)，激烈攪拌 30sec Step 6. 迅速加入 seed solution 0.2mL(加完後攪拌 30s 即靜置 17hr) Step 7. 離心(7000rpm, 30min)並以二次水回溶

Step 8. 重複 Step 7.

Step 9. 以 CTAB(2mM, 15mL)回溶即完成

4-4 金奈米雙三角錐/金奈米棒之表面生長銀

本實驗在金奈米雙三角錐/金奈米棒表面生長銀的方法是參考Jianfang Wang 與其實驗團隊在2015 所發表的文獻¹³，以Cetyltrimethylammonium chloride 作為 界面活性劑，利用Ascorbic acid 作為還原劑將銀離子還原在金奈米雙三角錐/金 奈米棒上而形成銀棒/銀方塊。

Step 1. 將金奈米雙三角錐/金奈米棒(10mL)離心(7000rpm, 15min) 後抽取上層 液

Step 2. 沉澱物回溶於 CTAC (0.08M, 20mL)

Step 3. 緩慢加入 AgNO3 (0.01M, 6mL)並攪拌 5min

Step 4. 迅速加入 Ascorbic acid (0.1M, 3mL)後放入水浴攪拌(60℃, 4hr) Step 5. 將溶液離心(6000rpm, 10min)後抽取上層液再回溶二次水 Step 6. 重複 Step 5. 後回溶於 CTAB (2mM, 1.5mL)即可

4-5 金奈米雙三角錐/金奈米棒之表面銀的蝕刻

本實驗蝕刻的方式是運用氧化還原電位的不同，將金、鈀、鉑等金屬離子還 原在樣品上，並將原樣品上的銀原子氧化形成銀離子，以此達到置換蝕刻的效果，

並研究不同金屬置換後形狀及光譜上的差異。

Step 1. 先取 CTAB (2mM, 2mL)，在加入欲置換上的金屬離子(如：四氯金酸、氯 化鈀(II)、氯化鉑(IV))並攪拌均勻

Step 2. 加入經過表面長銀的金奈米雙三角錐或金奈米棒後攪拌(400rpm, 4hr)

4-6 將四氯金酸中的金(III)還原為金(I)

為了比較同金屬不同價數對於置換的差異，因此我們將擁有較高價數的金 (III)先行還原成金(I)。利用了在合成金奈米棒的步驟²⁸，因合成金奈米棒中加入 了sodium oleate (NaOL)，NaOL含有雙鍵，可以將原本三價的金還原成一價的金，

因此利用了此種概念製造出用以比較不同價數對於置換效果的金(I)。

Step 1. 取 1.8 克 CTAB 及 0.2468 克 NaOL 溶於 50 毫升的水中並攪拌約 30 分鐘 Step 2. 當溶液變為透明時，再加入 HAuCl4

·3H

O (1mM, 50mL)後劇烈攪拌約 90

分鐘待溶液呈透明無色即可

4-7 奈米材料之碳紙電極製備

在此我們使用碳紙(Carbon Fiber Paper, CFP)加入待測物樣品後烤乾後作為 光電催化之電極。

Step 1. 將碳紙裁剪成 2.5

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Step 2. 將裁剪完後的碳紙依序以去離子水、乙醇、丙酮浸泡並放入震盪池震盪 10min 後放入 60℃真空烘箱烘乾後備用

Step 3. 將樣品滴在紙上，滴入的範圍為 1.5 公分

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