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1-1 前言

現今世界能源之所以這麼備受重視就是因為資源漸漸匱乏,因此從資源中得 到的貴金屬就變得稀有與珍貴。貴金屬本身就於原礦中含量低,並且在萃取的過 程又更加困難,再加上貴金屬價值明顯高於一般常見的金屬,因此如何將其貴金 屬再生與回收變成另一個所受重視的議題。而在含有貴金屬的電子產品或是其他 材料中經由使用過後,造成損壞或淘汰而失去使用的價值,但是其貴金屬依然會 留在產品中,而在產品中的貴金屬組成會比原礦來的單純,故回收廢棄產品是貴 金屬取得的重要來源之一。若這些廢棄產品沒有加以回收利用,對於我們資源有 限的地球來說是一種浪費,實為可惜,再加上除了應用在電子產品上,貴金屬也 常廣泛應用於醫療院所,因此假使廢棄時未能妥善處理,也有可能對環境與人體 健康造成威脅。隨著時代的進步,人類的文明與技術也一直飛快的成長著,從微 米的世界逐漸進入奈米的時代,也就是說材料的尺度已經穩定的從微米等級縮小 至奈米等級了。但是當原有的材料尺度縮小後,其材料本身的內部量子會產生侷 限以及其表面積與體積的比值變大等變化,再加上其材料原本的塊材特性就有了 明顯的差異。因此,由於這些因素的改變與影響,除了改變材料化學組成的性質,

來進行後續的應用之外,還可將其控制來改變其奈米材料的大小與形狀。因此製 備奈米結構的材料也變成相當重要的研究。

1-2 研究動機與目的

貴金屬由於其性質較金屬穩定,常被拿來做電子產品的應用。銀在自然界中 主要存在方式是以含銀的化合物礦石方式存在的。由於金屬銀其化學性質較屬於 穩定性質,但其導熱、導電性能相比其他金屬較好,再加上其不易受化學藥品腐 蝕,質地較軟,也具有延展性,因此比起其他金屬較常被拿來應用於電子產品中 的內部導線。而將其銀進行奈米化後,其物質間粒子會分佈更加均勻,作用力也 較原本的大,除了其原先保有的特性之外,奈米化後的銀其表面積增大後,在導 電、光學、熱性質等方面也會更加優越。當這些含有貴金屬銀的電子產品或是其 他材料經使用過後,會造成損壞或淘汰,使其產品失去使用的價值,但是其丟棄 的產品中的銀仍具有實用的價值,再加上,貴金屬銀於地殼中含量只有 7×10-6 , 其資源於各種金屬中是屬於倒數第三的,只比白金與金多,因此如何將其銀金屬 從廢棄的材料中再次回收進行應用就變得很重要了。而比起其他含銀電子產品的 回收,於現今電腦科技如此發達的時代,人人都一定擁有一台電腦甚至多台筆電,

而其含銀的鍵盤也是不可或缺的電腦附屬品,但是常常的使用將會導致其鍵盤產 品的損壞率增大,因此於本研究將針對損壞率高的鍵盤進行銀回收的研究。

由於奈米科技的發展與重視,因此製備奈米結構的材料也變成相當重要的研 究。陽極氧化鋁(anodize aluminum oxide;AAO)就是具有奈米尺度的多孔性材 料,且是利用其自我組織的特性成長出孔洞的,並形成高密度堆積的六角形

(hexagonal)孔洞結構,為一種自我排列的奈米多孔性模板。其 AAO 模板可形成 大面積的奈米孔洞陣列(nanopore arrays),由於製備簡易並且成本低廉,常被廣泛 應用於成長奈米結構材料。因此於本研究中,我們將其貴金屬銀回收出來並應用 於奈米結構中,將會結合奈米與貴金屬銀的特性,並利用電鍍的方式,經由電化 學反應使其銀金屬置入奈米尺度的孔洞中,使其銀金屬奈米化。由於其 AAO 模板 表面具有陣列式的大表面積奈米孔洞,銀金屬電鍍進去後,將會形成大表面積的 含銀奈米模板,更能將銀金屬的特性放大變得更敏感,後續擺放於感測器中或是

進行吸收有毒氣體等等應用將會更具有明顯的成效。而陽極氧化鋁模板會因為其 陽極處理所浸泡的電解液不同,而製備出不同孔洞的陽極氧化鋁模板,而當其孔 洞越大,經由脈衝電鍍將其銀電鍍於孔洞中的粗度也就會增大,而孔洞的銀線越 粗,於後續吸收有毒硫蒸氣的應用也就會越好,假使銀線不夠粗,於吸收硫蒸氣 時,會經由反應使其銀被硫蒸氣腐蝕吃掉,而影響了稀釋的目的,因此隨著孔洞 的增大,相對的後續的應用品質也會更好成功。因此於本研究我們將拿經由

1%磷 酸電解液進行陽極處理,而將其 99.7%的鋁基材製備出具有 300nm 孔洞的陽極氧 化鋁模板,來作為脈衝電鍍的奈米模板。

因此於本研究主要是利用氧化還原(oxidation-reduction reaction)化學法來針對 廢棄之薄膜式鍵盤(membrane)內的導電銀漿(conductive silver paste)進行回收,導電

銀漿內主要成分為有機聚合物和金屬銀微粒,以氧化還原化學法將廢棄薄膜式鍵

盤放入硝酸溶液中進行反應,並進行反應產生出含銀的硝酸銀溶液。之後將其 AAO

模板利用脈衝電鍍(pulse-electroplating)法放入含銀的硝酸銀溶液中進行電鍍,將銀

金屬填入奈米模板內,未來可將其含銀的陽極氧化鋁板進行合金電鍍或是稀釋有

毒硫蒸氣的應用。

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