2-1 銀的性質與用途
2-1-1 銀的性質
銀(silver)為週期表中的第五週期 IB 族元素，化學符號為 Ag，原子序數為 47，
原子量為 107.868，是一種過渡金屬(transition metals)。純銀金屬為銀白色並表面色 澤光亮，它與金或銅都可以形成任意比例的合金，而且在許多金屬中銀的化學性 質趨於穩定，活躍性較低、導熱、導電性能也相對的都很不錯，也就是因為由於 銀具有良好的導電、導熱性，所以在所有金屬中銀的導電性能最好，這就是為什 麼許多精密產品都是利用銀來作為內部導線的原因，延展性也僅次於金，其純銀 可以延展成 0.025mm 的銀箔[1]。
隨著目前經濟與科技漸漸地高速發展著，人類日常生活中會用到的用品也將 朝更微小、精細化的方向前進。而於 1984 年首先由德國先行研製出奈米微粒，使 得奈米科技技術開始被人們廣泛的注意與利用，而之後科學家們將這些直徑小於 100 奈米的粉粒集合體物質顆粒稱之為奈米微粒。其直徑只有奈米等級的奈米微粒 是以一種新物態存在，而且普通的顯微鏡較不容易觀察，只能利用電子顯微鏡下 才能觀察到其顆粒本身具有的特別的物理與化學性能[2]。而何謂奈米，奈米 (nanometer)是一個度量衡單位，一奈米相當於 10-9公尺，其材料的定義是指大小介 於 1~100 奈米之間的物質材料相當於人類的頭髮直徑的十萬分之一，也同等於 10 個氫原子之直徑總和，而這些都稱之為奈米等級材料。然而，奈米技術不僅僅縮 減其物體原有的尺寸，還可以將其具有奈米等級尺寸的物質去製造出更極小的零 件，一旦物質尺寸小到小於 100nm 範圍，就常會產生新的特性與現象[3]。而其新 的特性與現象就好比，其奈米化後粒子縮小其表面積反而會增大，也就是說表面
的原子數相對於總原子數的比例會增加，其金屬表面能量就會相對地增加，一增 加就使得其表面活性更好，活性好當然粒子就更容易參與反應了。
金屬銀在奈米化前的化學性質就算蠻穩定的，而且也是熱與電的良導體，表 面也不易氧化，常保其亮麗光澤。又因其質地柔軟富延展性，容易加工又蠻稀有 的，因此也蠻常被拿來做應用。因為這些新的特性與現象，其銀奈米化後的粒子 變小，銀的物理化學特性也就會隨著奈米化產生新的變化，其中熔點、顏色與材 料特性都會產生變化。而貴金屬銀與奈米化的銀不同的地方在於：奈米銀除了尺 寸為奈米等級(<100 nm)之外，其熔點也從小於 900℃縮為小於 100℃，這代表同一 種物質間粒子分布均勻，其物質間作用力也較大。再加上保有原有金屬銀的性質 穩定、質軟和富有延展性的優點之外，又因其奈米銀顆粒大小緊密排列的關係，
讓奈米銀具有優異的抗菌性[2]。由於奈米銀本身巨大的優點，像是比表面積及很 高的化學活性、在導電、光學、熱性質等方面都有很出色的表現，利用其優點所 製備出的導電材料，就具備可提高導線密度、降低燒成溫度的特性，也能夠降低 焊接溫度、節省材料，深具市場應用與發展的潛力。
2-1-2 銀的應用
銀易與硝酸反應生成硝酸銀(AgNO3
)，硝酸銀是一種透明晶體，它具有感光
性，而且較易溶於水中，因此硝酸銀常來當成許多其他銀化合物的合成原料，像 是假如於硝酸銀溶液中加入氯離子，就會產生反應沉澱出氯化銀(AgCl)，而氯化銀 就可被應用於製造檢測 pH 值和測量電位的玻璃電極，或是可以用於玻璃的透明水 泥中。相同地，假如於硝酸銀溶液中加入溴鹽或碘鹽，就會反應沉澱出鹵化銀，可常被用於製造感光乳劑，像是其碘化銀(AgI)灑入雲層的話，就會生成像似雨水 般的人工降雨，而鹵化銀除去氟化銀，在水溶液中相對的會產生高度不溶的狀態，
因而常用於實驗的重量分析。所以硝酸銀也可作為防腐劑和當作黃色添加劑應用
其銀的應用很廣，不僅僅侷限於工業與化學中，也可以因為銀金屬解離出的 化合物，對一些常見的細菌等等的物質呈現出毒性，相對於對人體本體卻幾乎算 是屬於完全無害的特性來應用於生醫中。銀的這種對於人體無害的殺菌效應使得 於活體外就能夠將目標的生物殺死，因此常常因為這特性，常被醫學界大量的添 加於凝膠以及應用於繃帶中。銀的抗菌性來源於銀金屬解離出來的銀離子。由於 這些銀離子可以和一些微生物用在於呼吸的物質，形成不易分離的結合鍵，使得 這些物質不會再被其微生物所利用掉，從而達到使其微生物窒息而亡的目的[4]。
而又因為銀金屬本身從古代就具有抗菌及除臭的功效，古代皇親貴族也都常 利用銀製器皿裝置食物，因為奈米銀的表層會緩慢釋出帶正電荷的銀離子，而這 些銀離子在相比於普通濃度之很低的濃度下，就具備破壞其細菌細胞膜或是吸引 細菌體中醣蛋白的硫氨基，並能迅速結合在一起，因此利用這些特性來降低細菌 的酵素活性[5]，不僅僅因為正電荷的銀離子具有降低細菌的酵素活性特性，銀金 屬在奈米化後，會反應成為正電荷的奈米銀顆粒，假如使其接觸到帶有負電荷的 微生物細胞，會使其相互吸附，使微生物細胞內部發生變性，而降低微生物細胞 的生成能力，這會導致其細胞無法代謝以及繁殖，達到抗菌與抑菌的效果[2]。
隨著科技的演進，奈米銀應用科技日益發展，奈米銀的應用範圍也越來越廣，
不論食、衣、住、行、育、樂和醫療產品....等各方面。像是在半導體材料的研發 上，奈米科技就被廣泛地應用，而除了在半導體的應用外，舉凡光電、通訊、醫 學儀器等，也都因為奈米化的趨勢試圖將元件及儀器縮小至奈米大小，來增加其 應用性。當然由於金屬、半導體奈米晶體材料本身的物理及化學性質，使其提供 了更多不同的應用方向[6]。
2-2 銀回收的方法
一般銀回收大都採用金屬置換法、化學沉澱法、電解法與離子交換法等回收 方法。由於化學沉澱還原法反應較快，因此常被用來做回收的技術。化學沉澱法 為液相法中最簡單亦是最廣為應用的奈米製備方法。
2-2-1 化學沉澱還原法
由於貴金屬銀其本身的稀有性與資源匱乏的因素和影響，再加上其金屬銀的 應用又非常廣泛，於現今日常生活中也有很多產品含有少量的銀，因此使得如何 將銀從這些廢棄產品或是瑕疵品中回收出來變得很重要。而目前回收銀的方法很 多，不管是利用其銀本身的特性來運用化學的方法抑或是另外運用儀器與材料來 輔助。一般銀回收大都採用金屬置換法、化學沉澱法、電解法與離子交換法等其 他回收方法。其中金屬置換法是回收銀的方法之一，可參照還原電位表來選用鐵、
鋅、銅、鋁等標準還原電位比銀低的金屬來作為置換劑。其運用的原理是根據熱 力學定律，因為任何金屬離子會被比其更負電位的金屬，從溶液中被置換出來。
而需另外加入額外電流的電解法(electrolytic process method)，則是使溶液和廢液中 的貴金屬離子可以在一定條件下通過電流作用還原為金屬，並沉積在陰極上。而 當廢液中含銀量較低時，就較常會使用離子交換法(ion exchange process method)，
離子交換法對於高價重金屬離子具有良好的交換性，並且裝置簡單，可以連續處 理，樹脂易再生。至於化學沉澱(chemical precipitation)法或是化學還原法(direct chemical reduction method)，則是利用多種的化學試劑使其中的 Ag+生成難溶化合 物沉澱或還原成金屬，再通過固液分離使沉澱物或金屬從溶液中分離出來，較常 被用來當作銀回收的方法。
由於化學沉澱還原法反應較快，因此常被用來做回收的技術。化學沉澱法為 液相法中最簡單亦是最廣為應用的奈米製備方法，通常是在含一種或多種離子的 鹽溶液中，加入適當沉澱劑得到奈米粒子之先驅物(precursor)沉澱，再經由過濾、
在於廢液的處理與回收中，將其含有高濃度重金屬的廢液或是廢水，在處理液中 加入鹼或硫化物，使金屬形成氫氧化物或硫化物後沈降去除，進而將其高濃度的 金屬回收出來[7]。
2-3 多孔性陽極氧化鋁
2-3-1多孔性陽極氧化鋁簡介
早期為了在材料表面上形成緻密且具細小孔洞的氧化金屬薄膜，利用陽極處 理技術（anodizing）達到保護內部金屬的效果。金屬氧化物薄膜能改變表面狀態 和性能，如增加表面著色能力，增加耐腐蝕性、耐磨性及硬度，因此氧化物薄膜 的製造是一種重要的工業技術[8]。近年來發現經適當的電化學製程可以精確控制 其尺寸達奈米級，並形成具有垂直於基材表面之高密度有序排列孔[9]。奈米材料 的製備方法可分為兩種：其中之一種為巨觀世界由上往下(top down)的製備，此是 利用傳統塊材(bulk material)，將其特徵尺寸經由外加機械或是化學的力量，使初 始塊材磨耗或微影蝕刻等方式縮小至奈米等級；反之另一種微觀世界的為由下往 上(bottomup)的製備，是直接由最小的建構單元(原子或是分子)堆疊，由原子增大 至奈米等級。其方法有二，其一是自我組裝法，先於氣相系統中，使先驅物蒸氣 通過較高溫度的區域，然後於後段較低溫度區域的產物冷凝沉積，但此法取決於 材料本身需傾向某方向成長，所以對構成奈米陣列是有某些限制存在，且須在高 溫下形成，所以對做為其基材會有破壞的問題；其二是模板輔助法，奈米結構模 板通常是指具有多孔性質的材料稱之，且其模板的孔洞大小大都屬於奈米尺度範 圍(1-100nm)之中，其成本相比其他模板還來的低廉，並且可製作大面積之奈米結
早期為了在材料表面上形成緻密且具細小孔洞的氧化金屬薄膜，利用陽極處 理技術（anodizing）達到保護內部金屬的效果。金屬氧化物薄膜能改變表面狀態 和性能，如增加表面著色能力，增加耐腐蝕性、耐磨性及硬度，因此氧化物薄膜 的製造是一種重要的工業技術[8]。近年來發現經適當的電化學製程可以精確控制 其尺寸達奈米級，並形成具有垂直於基材表面之高密度有序排列孔[9]。奈米材料 的製備方法可分為兩種：其中之一種為巨觀世界由上往下(top down)的製備，此是 利用傳統塊材(bulk material)，將其特徵尺寸經由外加機械或是化學的力量，使初 始塊材磨耗或微影蝕刻等方式縮小至奈米等級；反之另一種微觀世界的為由下往 上(bottomup)的製備，是直接由最小的建構單元(原子或是分子)堆疊，由原子增大 至奈米等級。其方法有二，其一是自我組裝法，先於氣相系統中，使先驅物蒸氣 通過較高溫度的區域，然後於後段較低溫度區域的產物冷凝沉積，但此法取決於 材料本身需傾向某方向成長，所以對構成奈米陣列是有某些限制存在，且須在高 溫下形成，所以對做為其基材會有破壞的問題；其二是模板輔助法，奈米結構模 板通常是指具有多孔性質的材料稱之，且其模板的孔洞大小大都屬於奈米尺度範 圍(1-100nm)之中，其成本相比其他模板還來的低廉，並且可製作大面積之奈米結