奈米銀披覆RO膜及spacer

為尋求較佳之表面覆銀方法，本研究進行三種相同藥劑而不同反應方 式之試驗，如圖6.1，方法 A 乃將 RO 膜置入硝酸銀溶液後，再倒入甲醛還 原溶液；方法 B 則為預先混合硝酸銀溶液及甲醛還原溶液，而後置入 RO 膜；方法 C 則將 RO 膜置入硝酸銀溶液，使膜表面吸附銀離子後，再將膜 取出，另置入裝有甲醛還原溶液之容器。此外，欲得知較佳之反應時間，

各方法之試驗皆包含反應時間20、40 及 60 分鐘。

圖6.2 ~ 圖 6.4 分別為三種方法所得覆銀 RO 膜之電子顯微照片，圖 6.2 中方法 A 反應 20 分鐘，僅發現有少數顆粒狀之銀顆粒，40 分鐘則明顯有 大小約 200 nm 之顆粒，反應 60 分鐘則發現所形成之顆粒極不均勻，有大 至1 µm 及小至 100 nm 之顆粒生成。圖 6.3 方法 B 之結果顯示，反應時間 20 分鐘即有分散於膜表四處之銀顆粒形成，相反地反應 40 分鐘卻僅有少數 之顆粒形成，至反應60 分鐘則又有大小及分布不均之顆粒生成，顯示方法 B 之製備極不穩定，此與其藥劑添加方式有關，因預先混合硝酸銀及甲醛 還原溶液後，方置入薄膜，導致兩溶液混合時反應便隨即展開，所生成之 奈米銀因而無法與後置入之 RO 膜作良好結合，因而導致方法 B 所得之覆 銀狀況及不穩定。方法C 之試驗結果如圖 6.4 所示，其與方法 A 及 B 之結 果大不相同，於反應20 分鐘膜表便有普遍性的銀顆粒形成，40 分鐘則所形 成之顆粒更明顯，顆粒大小及分布皆較前二方法均勻，且穩定，其顆粒大 小多約為100 nm 左右，僅包含些許粒徑較大之顆粒，反應 60 min 所得之顆 粒雖亦十分均勻，但顆粒大小普遍略比反應40 min 稍大，因此，本研究之 後續之實驗皆以方法C、反應 40 min 為較佳之表面覆銀程序。

圖6.1 奈米銀改質 RO 膜程序之建立

原始RO 膜 反應20 min

反應40 min 反應60 min

圖6.2 RO 膜以方法 A 改質後之電子顯微照片

方法A：將膜浸泡於硝酸銀溶液後，加入甲醛還原溶液，進行反應。

原始RO 膜 反應20 min

反應40 min 反應60 min

圖 6.3 RO 膜以方法 B 改質後之電子顯微照片

方法B：混合硝酸銀溶液及甲醛還原溶液後，將膜置入溶液中進行反應。

原始RO 膜 反應20 min

反應40 min 反應60 min

圖 6.4 RO 膜以方法 C 改質後之電子顯微照片

方法C：將膜浸泡於硝酸銀溶液 30 min 後取出，再度浸泡於甲醛還原溶液，

進行反應。

6.1.2 奈米銀披覆 spacer

利用與 RO 膜相同之方式，以方法 A、B 及 C 進行 spacer 之表面覆銀 試驗，反應時間40 分鐘，結果如圖 6.5 所示，方法 A 所得之 spacer 雖顯示 有銀之附著，於30,000×之顯微照片卻顯示無明顯的顆粒。方法 B 之顯微照 片顯示如類似於RO 膜覆銀時之結果，表面覆銀效果極不穩定，並無明顯之 附著物，亦即奈米銀無法成功披覆於 spacer 表面。此與前述奈米銀 RO 膜 之披覆結果相似，和方法 B 之藥劑添加方式有關，當先行混合硝酸銀及還 原溶液，反應隨即開始，此時置入spacer，未提供 spacer 與銀離子充分接觸 之時間，導致多數銀離子僅直接於溶液中還原，未披覆至 spacer 表面。方 法C 則顯然與 RO 膜之覆銀有相同之結果，spacer 表面可見成功地披覆了大 小約100 nm，甚或更小的奈米銀顆粒，故後續研究仍以方法 C 進行 spacer 之表面改質。

方法A (10000×) 方法A (30000×)

方法B (10000×)

方法C (10000×) 方法C (30000×)

圖 6.5 spacer 表面改質後之電子顯微照片