以電紡技術開發多功能性微孔陣列薄膜 的研究與應用
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(2) 謝誌 時光荏苒，兩年的研究生涯就要在此畫下句點了，這段時間所學 到的遠比大學四年還要精彩，也受到很多人的幫助與鼓勵，如今希望 能和你們共享我的喜悅。首先要感謝我的指導教授–林震煌博士的悉 心教導與栽培，教授就像一個大寶庫待你去挖掘，在老師身邊可以學 到很多東西。在實驗上給予我許多的指導與建議，更在待人處事上受 益良多。感謝老師兩年來的細心教導，對於研究嚴謹的精神和人生的 價值觀都值得我學習。 在口試期間，感謝口試委員呂家榮教授及丁望賢教授於百忙之中 抽空審查我的論文以及參與碩士口試，同時也感謝台北醫學大學生醫 材料暨組織工程研究所的陳建中教授提供紡絲纖維的高分子材料，並 在紡絲過程中遇到瓶頸時替我解惑。 一路走來，很感謝實驗室學長姐，冠甫學長、智勝學長以及李珣 學姐在實驗上的幫助，也特別感謝怡珊學姐、建宏學長，總是提供許 多實驗方針，也感謝同屆的建霖、榮華、亞薇、卉馨，謝謝你們在研 究生涯中的協助並討論實驗瓶頸，很開心可以一起畢業。另外也感謝 實驗室的學弟綱庭與昕楷，你們總是帶給實驗室歡樂，希望這個好氣 氛可以一直延續下去，也祝福你們實驗順利。最後，我要感謝我摯愛 的父母、兄長以及朋友，總是聆聽我的煩惱，感謝你們的支持，是我 完成學業的原動力，慶幸這一路走來有你們的陪伴。 再一次感謝所有支持與鼓勵我的人，謝謝你們的協助，讓我順利 的完成碩士論文，希望能和你們分享這份榮耀。 桓安.
(3) 中文摘要 本研究利用雙心同軸-電紡絲法 (co-axial electrospinning) 成功製 造出各式功能性微管陣列薄膜 (microtube array membrane)，分別應用 於層析與光譜。實驗是以聚乳酸或聚碳酸酯的有機溶液，利用 7.5 kV 的高電壓作為驅動力，電噴灑射出多孔洞之中空纖維，並排於收集滾 筒上形成微管陣列薄膜。中空纖維管壁的孔洞率可隨實驗條件而加以 調控。內徑的大小約 20 µm，管壁薄約 2 µm。 本實驗發現微孔陣列薄膜具有絕佳的吸附特性，被吸附的有機氣 體經快速加溫後而被脫附。配合氣相層析質譜法，可做為高效率且可 多次重複使用的吸/脫附材料。以丙酮為例，每 1 mg 的聚乳酸纖維 可吸/脫附約 0.15 mg 的丙酮。此外，電紡絲法容易將各種奈米等級 的顆粒摻雜在纖維管壁內。 並且探討不同還原法製成的奈米銀粒子，其中以鹽酸羥胺還原法 配製奈米銀效果最佳，並成功將奈米銀溶液紡入微孔陣列薄膜之中。 以偵測孔雀石綠溶液為例，只需將含有銀粒子的微孔陣列薄膜浸 泡於待測樣品溶液中，不需任何額外的前處理步驟，即可直接在顯微 鏡式拉曼光譜儀之下直接進行觀測。基於表面增強拉曼效應，可以非 常清楚得到孔雀綠的拉曼光譜圖。再者，奈米銀以溶液形態存在時性 質較不穩定，但電紡至薄膜纖維時，以固體顆粒的型式存在則可存放 較長的時間。. 關鍵字：同軸電紡、微孔陣列、孔雀綠 I.
(4) Abstract In this study, we manufacture functional microtube array membrane with co-axial electrospinning, were used in chromatography and spectroscopy. Experiments were made use of seven thousand five hundred volts to create a high voltage electric field as the driving force, shooting multi-hole hollow fiber via electrospray and fiber will be collected by collecting drum side by side to form microtube array membrane. Hollow fiber wall porosity can be regulated with the experimental parameters, and the diameter of membrane is about 20 μm, the wall thin 2 μm approximately. Microtube array membrane has excellent adsorption characteristics, the adsorbed organic gases can be quickly desorbed after heating. Combine with gas chromatography can be used as high efficiency and repeatedly absorption / desorption materials. For example, 1 mg polylactic acid fiber can adsorb / desorb about 0.15 mg acetone steam. In addition, the electrospinning method is very easy to mix a variety of nanoscale particles in the fiber wall. At last, we choose Malachite green as the target compound, via the microtube array membrane contain with nanosilver particle. We can get a very clear spectra of malachite green based on surface-enhanced Raman effect. Moreover, nanosilver particle exist in solid type can be stored much longer than liquid type.. Keywords : co-axial electrospinning, MTA, Malachite green II.
(5) 目錄 中文摘要..................................................................................................... I Abstract ...................................................................................................... II 目錄...................................................................................................III 圖目錄............................................................................................. VII 表目錄.............................................................................................. IX 第一章 緒論...............................................................................................1 1-1 研究目的 .....................................................................................1 1-2 高分子材料之簡介 .....................................................................2 1-2-1 聚乳酸纖維 (polylactic acid, PLA) ................................2 1-2-2 聚碳酸酯 (polycarbonate, PC) .......................................2 1-2-3 聚乙二醇 ..........................................................................3 1-3 分析物簡介 .................................................................................4 1-3-1 揮發性有機物質 (volatile organic compounds) ............4 1-3-2 孔雀石綠 ..........................................................................5 第二章 分析方法與原理 ..........................................................................6 2-1 靜電紡絲 .....................................................................................6 2-1-1 靜電紡絲簡介 ..................................................................6 2-1-2 靜電紡絲原理 ..................................................................7 III.
(6) 2-2 靜電紡絲之參數 .........................................................................9 2-2-1 高分子溶液： ..................................................................9 2-2-2 儀器設備： ....................................................................10 2-3 同軸電紡法 (co-axial electrospinning) .................................... 11 2-4 拉曼散射 ...................................................................................12 2-4-1 拉曼散射歷史簡介........................................................12 2-4-2 拉曼散射原理介紹........................................................14 2-5 表面增強拉曼 ...........................................................................19 2-5-1 表面增強拉曼歷史簡介................................................19 2-5-2 表面增強拉曼原理介紹................................................20 2-6 奈米粒子的特性 .......................................................................25 2-7 哨式氣相層析法 .......................................................................26 2-7-1 氣相層析法 ....................................................................26 2-7-2 哨式偵測器感測原理....................................................28 2-8 掃描式電子顯微鏡 (SEM) ......................................................30 第三章 儀器藥品與實驗方法 ................................................................31 3-1 靜電紡絲儀器 ...........................................................................31 3-2 薄膜纖維製備 ...........................................................................33 3-2-1 外管溶液 ........................................................................33 IV.
(7) 3-2-2 內管溶液 ........................................................................33 3-2-3 薄膜製作之條件參數....................................................34 3-3 哨式氣相層析裝置 ...................................................................36 3-3-1 氣相層析儀 ....................................................................36 3-3-2 哨式偵測器 ....................................................................37 3-4 高解析拉曼光譜分析儀 ...........................................................39 3-5 奈米銀膠體溶液 .......................................................................40 3-5-1 玻璃容器的清洗 ............................................................40 3-5-2 酸液配製方式 ................................................................40 3-6 奈米銀還原法分類 ...................................................................41 3-6-1 鹽酸羥胺還原法 (Leopold and Lendl) ........................41 3-6-2 檸檬酸鈉還原法 (Lee and Meisel) ..............................42 3-6-3 硼氫化納還原法 (Creighton) .......................................43 3-7 儀器及周邊設備列表 ...............................................................44 3-8 實驗藥品列表 ...........................................................................49 第四章 結果與討論 ................................................................................51 4-1 靜電紡絲過程 ...........................................................................51 4-2 薄膜型態觀察 ...........................................................................53 4-3 有機氣體之吸脫附 ...................................................................58 V.
(8) 4-3-1 線上吸脫附裝置 ............................................................58 4-3-2 進樣體積與頻率變化量之檢量線................................61 4-3-3 穩定測試 ........................................................................62 4-3-4 系統清潔方法 ................................................................64 4-4 吸脫附效果比較 .......................................................................65 4-4-1 不同材質之比較 ............................................................65 4-4-2 不同孔洞率之比較........................................................68 4-5 奈米銀溶液配製結果 ...............................................................70 4-6 不同奈米銀合成法之偵測極限比較 .......................................74 4-7 孔雀石綠之拉曼及表面增強拉曼光譜 ...................................75 4-8 真實樣品檢測 ...........................................................................78 第五章 結論.............................................................................................80 學會發表...................................................................................................81 論文發表...................................................................................................82 參考文獻...................................................................................................83 附件：期刊論文. VI.
(9) 圖目錄 圖 2-1 靜電紡絲示意圖 ...........................................................................8 圖 2-2 自製同軸紡頭 ............................................................................. 11 圖 2-3 雷利散射和拉曼散射能階示意圖 .............................................16 圖 2-4 雷利散射和拉曼散射光譜示意圖 .............................................17 圖 2-5 拉曼散射影響因子和公式示意圖 .............................................23 圖 2-6 表面增強拉曼散射影響因子和公式示意圖 .............................24 圖 2-7 空氣柱共鳴之駐波波長 .............................................................28 圖 3-1 紡頭照片 .....................................................................................31 圖 3-2 自組式之靜電紡絲裝置圖 .........................................................32 圖 3-3 紡頭結構之分解圖 .....................................................................34 圖 3-4 微型哨式偵測器 .........................................................................37 圖 3-5 哨式氣相層析法 .........................................................................38 圖 4-1 微孔陣列薄膜之外觀型態 .........................................................52 圖 4-2 乳酸微孔陣列薄膜之外觀型態 .................................................54 圖 4-3 聚碳酸酯微孔陣列薄膜之外觀型態 .........................................55 圖 4-4 微孔陣列薄膜之斷面照片 .........................................................57 圖 4-5 簡易吸脫附裝置示意圖 .............................................................59 圖 4-6 簡易吸脫附裝置照片 .................................................................60 VII.
(10) 圖 4-7 進樣體積與頻率變化量 .............................................................61 圖 4-8 進樣系統穩定性測試 .................................................................63 圖 4-9 不同材質吸脫附差異性 .............................................................66 圖 4-10 不同孔洞率吸脫附差異性 .......................................................69 圖 4-11 鹽酸羥胺還原法之原子力顯微鏡圖譜 ...................................71 圖 4-12 鹽酸羥胺還原法之吸收光譜圖 ...............................................72 圖 4-13 拉曼散射與表面增強拉曼光譜 – 孔雀石綠標準品 .............77 圖 4-14 拉曼散射與表面增強拉曼光譜 – 真實樣品與聚乳酸 .........79. VIII.
(11) 表目錄 表 1-1 高分子材料物理特性 ...................................................................3 表 3-1 注入系統的比較 .........................................................................27 表 4-1 丙酮吸附克數比較 .....................................................................67 表 4-2 三種還原法製成的奈米銀物理性質整理 .................................73 表 4-3 不同奈米銀合成法之偵測極限比較 .........................................74. IX.
(12) 第一章 續 論. 第一章 緒論 1-1 研究目的 近年來，材料科技蓬勃發展，將纖維材料微小化已成為必然的趨 勢，靜電紡絲技術是生產奈米級薄膜纖維的其中一個方法。相關連的 薄膜纖維陣列也隨之水漲船高，並且被廣泛應用於分析領域，作為樣 品吸附或濃縮用。多數文獻亦指出，薄膜纖維可過濾真實樣品中之雜 質 而 降 低 基 質 影 響 。 利 用 自 行 架 設 的 同 軸 靜 電 紡 絲 (co-axial electrospinning) 裝置，紡出各類型不同的微孔薄膜陣列，並且找出微 孔薄膜陣列的發展及應用。. 1.
(13) 第一章 續 論. 1-2 高分子材料之簡介 高分子 (polymer) 是以眾多小分子單體 (monomer) 以化學鍵結 所組成，人工合成的高分子依照用途來分類大致上可分為五大類，分 別是纖維、塑料、橡膠、塗料和黏合劑。而大自然的天然高分子可分 為碳水化合物、蛋白質、酯類及核酸等四大類。. 1-2-1 聚乳酸纖維 (polylactic acid, PLA) 聚乳酸又名玉米澱粉樹酯，性質穩定，原料可由玉米等澱粉類作 物中取得，可完全分解成水及二氧化碳，依旋光性可分為：聚-D-乳 酸(poly-D-lactic acid)、聚-L-乳酸 (poly-L-lactic acid) 及聚-DL-乳酸 (poly-DL-lactic acid) 三種型態，生產纖維大多採用 PLLA，其物理特 性如表 1-1。. 1-2-2 聚碳酸酯 (polycarbonate, PC) 聚碳酸酯無色透明，耐熱，抗衝擊，阻燃，在普通使用溫度內都 有良好的機械性質。燃燒時會產出熱解氣體，發出稀薄的苯酚氣味， 溫度達 140 ℃ 開始軟化，220 ℃ 熔解，可吸紅外線光譜。聚碳酸酯 的耐磨性差，其物理特性如表 1-1。. 2.
(14) 第一章 續 論. 1-2-3 聚乙二醇 聚乙二醇 (PEG)，也稱為聚環氧乙烷或聚氧乙烯 (PEO)，是指環 氧乙烷的寡聚物或聚合物。單體結構均相同，但聚乙二醇往往是指分 子 質量低於 20,000 g/mol 的 聚合 物， 而 PEO 是 指 分子 量超 過 20,000 的聚合物。由於鏈長的影響，不同分子量的聚乙二醇往往有 不同的應用，但大部分的聚乙二醇化學性質是相似的。. 密度 (g/cm3) 熔點 (℃). 聚碳酸酯. 聚乳酸. 聚乙二醇. 1.14. 1.27. 1.22. 220 ~ 230. 173 ~ 178. 56 ~ 61. 表 1-1 高分子材料之物理特性. 3.
(15) 第一章 續 論. 1-3 分析物簡介 1-3-1 揮發性有機物質 (volatile organic compounds) 一般而言，揮發性有機物質指的是在標準狀態下 (20 ℃及 760 mmHg)，其蒸氣壓大於 0.1 mmHg 以上的有機化合物。至少包含一 個碳和一個氫原子的化合物，常見的物質有烷類、苯環類、鹵烷類及 酮類 [1-3]，且大多具致癌性引發皮膚炎甚至增加肝及腎之毒性效應 [4-5]。揮發性有機物質已受到多國重視。根據美國環境保護署 (The United States Environmental Protection Agency, EPA) 的定義，除了一 氧化碳、二氧化碳、硫酸、金屬碳化物、金屬碳酸鹽與硫酸銨外，會 與大氣光化學反應的含碳化合物均是揮發性有機化合物。. 4.
(16) 第一章 續 論. 1-3-2 孔雀石綠 孔雀石綠為帶有金屬光澤的綠色結晶體可用做生物染色劑，將細 胞組織染色成藍綠色，方便在顯微鏡下進行觀測，同時具有良好殺菌 效果，許多不肖業者為了延長魚類的生存時間，在運輸前均會以孔雀 石綠溶液對車廂進行消毒，即便魚類死亡色澤也較為明亮，根據動物 實驗，孔雀石綠的三甲苯烷會毒害肝臟出現腫瘤、引發貧血、甲狀腺 異常並且影響胎兒發育，專家認為攝取含孔雀石綠的水產可能會使基 因突變等害處，因此許多國家都將孔雀石綠列為水產養殖禁用藥物， 但價格低廉，仍有許多不肖廠商使用，根據歐盟規定孔雀石綠的殘餘 量不得超過十億分之一公克 (1ppb)，而常見的偵測方法包含高效能 液相層析質譜等方式 [6-9]。. 5.
(17) 第三章 儀器藥品與實驗方法. 第二章 分析方法與原理 2-1 靜電紡絲 2-1-1 靜電紡絲簡介 靜電紡絲技術 (electrospinning) 是 Formalas Anton [10] 於 1934 年利用靜電力製做高分子纖維的實驗方法與設備，利用靜電作為驅動 力，故稱為靜電紡絲。靜電紡絲所製作的薄膜纖維的直徑約為 1 ~ 100 nm，其薄膜纖維具有孔洞性及高表面積，這些特性使得薄膜纖維的 附加價值提高，作為功能性奈米材料的必備條件 [11]。薄膜纖維亦 非常適合應用於各類型的傳統製造業或生醫檢驗上，像是組織工程學、 氣體感測器及奈米複合材料等。目前國內外也有許多學者在進行此類 型之研究。. 6.
(18) 第三章 儀器藥品與實驗方法. 2-1-2 靜電紡絲原理 靜電紡絲為複合纖維的製造方法，主要原理是將高分子溶液置於 毛細管內，在紡絲噴灑口施加一高電壓，並在收集器 (collector) 接上 地線，利用此一電壓差形成電場，並誘導電荷在流體的表面，使相同 電荷產生排斥力相反於表面張力，促使球狀的液滴型成錐狀，即泰勒 錐 (Taylor cone) [12-13]。當電場電壓大於溶液之表面張力時，高分 子溶液隨即脫離泰勒錐尖端形成一噴射細流，當紡絲高速飛行靠近收 集板時，電場強度明顯增強便有展開現象 (splaying) [14]，使高分子 散列成更細小的纖維狀，高分子容易在噴射過程中固化，在收集器上 留下不規則排列的纖維絲 [15]。靜電紡絲示意圖如圖 2-1。 相關公式如下：. H：紡口至收集板距離 L：金屬紡口針管的長度 R：紡口半徑 ：溶液的表面張力 VC：電場臨界值 7.
(19) 第三章 儀器藥品與實驗方法. 圖 2-1 靜電紡絲示意圖. 8.
(20) 第三章 儀器藥品與實驗方法. 2-2 靜電紡絲之參數 靜電紡絲的過程中，調整參數可影響薄膜纖維的尺寸、孔徑等型 態，包括施加電壓、紡頭至收集器的距離、高分子溶液濃度等 [15]。 且環境因素也會影響薄膜纖維的製程，像是溫度、濕度及氣體流通速 率 [16-19]。可調整的參數主要分為兩大部分，高分子溶液與儀器設 備。. 2-2-1 高分子溶液： 1. 溶劑的選擇 溶液的選擇包含揮發性與電導度的不同，高分子溶液藉由紡頭噴 射出固化後得到紡絲纖維，因此溶液的揮發速率會直接影響電紡的成 功與否。若溶液屬於高揮發性會使得整體濃度急遽上升，可能會形成 塊狀固體使系統停擺，所以在溶劑的選擇在靜電紡絲法中扮演極重要 的角色 [20-21]。 2. 溶液濃度 高分子溶液濃度提高，黏度也會隨之提高。當高分子溶液濃度低 時液形成液滴狀，不利於紡絲的形成。逐漸提高濃度時，薄膜纖維的 直徑會隨之上升。. 9.
(21) 第三章 儀器藥品與實驗方法. 2-2-2 儀器設備： 1. 電壓強度 在電紡的過程中隨著電壓增大，高分子溶液的射流量具有更 大的表面積電荷密度 (surface charge density)，會產生更大的靜電 斥力 (electrostatic repulsive force)，有利於產出更細的纖維 [22]。 簡言之，當電場強度較大時，纖維直徑會下降。 2. 電場強度 電場強度 (electric field strength) 與紡頭至收集器之間距有關，部 分文獻稱之為 (capillary-screen distance, C-SD)，紡頭的物理現象由電 場強度所控制，電場大小將影響泰勒錐的變化，此參數是控制纖維型 態的重要參數。 3. 高分子溶液流量 當電場固定，高分子溶液流速提高，使得紡頭溶液量增高，形成 較大直徑之纖維薄膜，高分子溶液流量與薄膜纖維產量及纖維本身的 直徑有正向關聯 [23]。. 10.
(22) 第三章 儀器藥品與實驗方法. 2-3 同軸電紡法 (co-axial electrospinning) 靜電紡絲製備中空纖維薄膜的方法與傳統的製備實心纖維薄膜 的原理大致上相同，只是在紡絲模頭上加以改良。兩種高分子溶液透 過特殊紡頭設計 (如圖 2-2)，將兩種高分子溶液分別在內外管通道不 同流速下進行溶液的推進，但最終將在紡口匯集並噴灑出紡絲 [24-31]。. 圖 2-2 自製同軸紡頭 內外管孔徑規格：18 G (I.D. : 0.84 mm, O.D. : 1.28 mm) 11.
(23) 第三章 儀器藥品與實驗方法. 2-4 拉曼散射 2-4-1 拉曼散射歷史簡介 拉曼理論最初在 1923 年由德國人 Smekal 所提出；拉曼散射原 理的論證，則是由印度物理學家拉曼 (Chandrasekhara Venkata Raman 1888 ~ 1970) 在 1928 年實驗所證實的。散射是光與物質作用而產生。 當光子與物質表面接觸時、除了大多數的散射光波長與入射光波長相 同外，仍有少部分的散射光有位移的現象，波長位移和分子的結構式 有關，而此種現象就稱為拉曼散射 (Raman scattering) [32]。 由於此現象的發現，越來越多科學家投入此效應的討論，不僅僅 讓 C.V Raman 在 1930 年獲得諾貝爾物理獎，並且確認了當時新的 量子理論，讓學界有探測分子結構的新工具 [33-34]。拉曼光譜最早 是應用於分子結構的探討，但因訊號太弱，造成其應用較少，自從 1960 年雷射發明以後，應用才較為廣泛。然而，直到 1986 年之後 近紅外光雷射 (NIR-laser)、charge couple device (CCD) 的發明、電腦 運算技術等硬體技術的大幅改善，才使得拉曼散射廣泛應用於化學分 析的領域 [35]。. 12.
(24) 第三章 儀器藥品與實驗方法. 拉曼光譜優於其他光譜技術。一般而言，幾乎所有分子的振動至 少會有一種形式是具有拉曼活性的，且拉曼位移不會隨著光源的波長 改變而變化，可精確的鑑定分子及其量子狀態。藉由比對不同分子的 拉曼位移，可很明確地了解分子的結構。在拉曼光譜中，由於拉曼位 移和激發光的波長無關，所對應的只是分子振動能階，而不同分子結 構有其不同振動模式，因此我們可以觀察到其特徵的拉曼位移。此外， 拉曼散射沒有抑制現象 (quenching)，亦無半生期問題而影響，訊號 的分析較螢光簡單。 目前拉曼光譜已經廣泛的應用在固體表面之分析，聚合物薄膜之 鑑定、震波 (shock wave)，空氣汙染之遙測 (remote sensing)、或是生 化、生醫方面的監控觀測應用 [36-41]。尤其是拉曼光譜不受水溶液 系統的限制不易受水分子干擾且不易破壞樣品而更容易觀測活體細 胞，在近二十年來於生化方面的應用有大幅度的增加 [40]。. 13.
(25) 第三章 儀器藥品與實驗方法. 2-4-2 拉曼散射原理介紹 拉曼光譜的機制，牽涉樣品分子和入射光相互作用後，分子上的 原子受到入射光的擾動時，其入射光的電場會與分子的電子雲互相產 生作用，進而產生輻射散射 (electromagnetic radiation)，而此交互作 用 會 使 電 子 產 生 週 期 性 的 振 動 ， 伴 隨 產 生 震 盪 電 極 矩 (electric moment)，其振盪的電子即為散射光之來源。 散射現象主要可分成彈性散射 (elastic scattering) 與非彈性散射 (inelastic scattering)。 (一) 彈性散射：散射過程中，沒有牽扯到能量轉移，散射光頻 率和入射光頻率相等，又可稱之為雷利散射 (Rayleigh scattering)。 (二) 非彈性散射：散射過程中，牽扯能量轉移且入射光頻率和 散射光頻率不相等。拉曼散射屬非彈性碰撞，然而，拉曼散射又可分 為兩種，當散射光頻率相對於入射光增加時，稱為反史托克散射 (anti-Stokes Raman scattering)，而當散射光頻率較於入射光少時，稱 為史托克散射 (Stokes Raman scattering)。 從量子力學的角度而言，拉曼散射光頻率之所以與入射光不同， 主要原因在於電子所佔能階改變所導致，散射光頻率改變可對應分子 14.
(26) 第三章 儀器藥品與實驗方法. 振動能階(圖 2-3、2-4) [41-43]。然而在一般情況下，根據波茲曼分佈 (Boltzmann distribution) 分子在激發能階分佈極少，因此可觀測到史 托克散射強度遠比反史托克散射來得大。 下面利用數學運算來解釋此一現象。當物質暴露於電場 E 時、 物質當中的分子會被誘發形成一個偶極矩 P = αE ，其中 α 為極化 係數、為一個純量，只和分子本身的組態有關。若電場的頻率為 υo 則：. E = Eocos2π υot，(1-1) 其中 Eo 為 電場的振幅。由此電場產生的偶極矩為： P = α．Eocos2π υot，(1-2) 當物質極化率隨時間改變，且分子已頻率 υk 轉動或是振動，則： α = αo+△ cos2πυkt，(1-3) 上式中 α0 為平衡極化率，△ α 則為最大改變量。依據拉曼光譜的選 擇率，當分子處於運動狀態，極化係數在正則振動 (normal vibration)， 平衡位置的震盪不為零時： ≠ 0，(1-4) 則樣品會具有拉曼活性 (Raman active)，可觀測到拉曼訊號。再將 (1-3) 式帶入到 (1-2) 式中，隨時間改變的偶極矩為： P=. △. ，(1-5) 15.
(27) 第三章 儀器藥品與實驗方法. 利用和差化積公式轉換為： P= ，(1-6) 可以看到式 (1-6) 中的三項，分別為 Rayleigh scattering，anti-Stokes scattering 與 Stokes scattering。. 圖 2-3 雷利散射和拉曼散射能階示意圖. 16.
(28) 第三章 儀器藥品與實驗方法. 圖 2-4 雷利散射和拉曼散射光譜示意圖. 17.
(29) 第三章 儀器藥品與實驗方法. 雷利散射 (Rayleigh scattering) 是日常生活中最易觀察到的現象 [44]，例如天空和海水為什麼是藍色、晚霞呈現橘紅色皆因此散射現 象發生。其原因可由實驗得知，散射光的強度與波長的四次方成反比， 而太陽光的藍光波長比紅光來得短，所以較易散射，因此在白天可看 見天空是藍色的；反之，在黃昏大多數的藍光已被空氣分子所吸收， 因此映入眼簾的則以橘紅光為主。而相對於雷利散射，拉曼強度通常 僅是其百萬分之一左右，因此在日常生活中要觀察到拉曼散射現象並 不容易。. 18.
(30) 第三章 儀器藥品與實驗方法. 2-5 表面增強拉曼 2-5-1 表面增強拉曼歷史簡介 表面增強拉曼 (surface-enhanced Raman scattering, SERS) 現象 是在 1974 年由 Fleischmann 等人最先被發表，他們的研究團隊首先 觀察到 pyridine 分子吸附在粗糙銀電極上所產生拉曼散射增強效果， 原先認為此散射增強效果是由粗糙電極片增加作用表面積，而引起增 加探測樣品之密度，隨後由 Van Duyne 和 Jeanmaire 等人證實其增 強效果可達 108 倍 [44-51]，但後來發現真正增強效應的結果，應該 是因為複雜的表面增強功能。美國萊斯大學 Naomi Halasu 研究團隊 在 2002 年提出奈米殼體理論，藉由改變殼體大小和精確結構控制奈 米微粒周遭電磁場，可製造出許多不同型態的表面基底，像是金屬微 粒 (nanoparticle) 和微影蝕刻表面 (lithography) 等等，來探討 SERS 效應，結果發現增強效果可達 109 倍；而近來實驗研究報告更顯示 出，表面增強拉曼效果已可達 1013 ~ 1015 倍，目前已利用表面增加 拉曼光譜來進行染料單分子的偵測 [52-53]。. 19.
(31) 第三章 儀器藥品與實驗方法. 2-5-2 表面增強拉曼原理介紹 儘管拉曼光譜佔有許多優勢，但是拉曼散射受限於極低的效率， 比較基本過程 (圖 2-5、2-6)，拉曼有效截面積 (Raman cross section) 僅有 10-30 cm2/molecule，使得拉曼光譜並不能分析低濃度的樣品 [54]，雖有一些增強光譜訊號技術可運用，如共振拉曼散射 (resonance Raman scattering, RRS)、同調反史托克拉曼散射 (coherent anti-Stokes Raman scattering, CARS)，但這些技術都需要高能量或是多波段激發 光源同時進行，設備及其實驗花費也昂貴許多，所以並不能廣泛使用 於各領域，相較之下，表面增強拉曼技術只需要用拉曼光譜的設備就 可以完成，使得在近幾年吸引許多研究團隊投入研究及其應用。 許多分子均會產生表面增強拉曼效應，其中以含氮、硫或具有共 軛芳香環的有機物吸附下列金屬，如金、銀、銅、鎳等等，會有比較 顯著的增強現象。然而增強真正的原因目前還處於模糊地帶，尚有定 論。. 20.
(32) 第三章 儀器藥品與實驗方法. 一般而言，增強機制比較被探討且廣為接受的理論模型有以下兩 種理論解釋： 一、電磁效應 (electromagnetic effect)，又被稱為場效應 (field effect)，主要是在接近金屬表面產生的表面電漿共振 (surface plasma resonance, SPR)，使分子獲得極大的局部電磁場，電磁效應約可使拉 曼訊號增強 1012 ~ 1015 倍 [55]。 表面電漿的產生，主要是因為金屬薄膜或顆粒的表面受到光束照 射而誘導產生。一般來說，電場分量垂直於金屬的表面，只有垂直表 面的電場分量才能感應到表面偏極化電荷，因此當金屬表面的電子受 到該電場分量而在表面產生分佈變化，稱為表面電漿激發 (surface plasma oscillation)，接著產生靜電場變化，如同在表面傳播的電磁場 而產生表面電漿，其振幅隨著離開表面的距離呈指數衰減。 二、化學效應 (chemical effect)，有時亦稱作分子效應 (molecular effect)，主要是由於分子與金屬表面交互作用而導致分子極化率受到 影響。由於化學效應需要分子和金屬的直接接觸，並增加拉曼截面積。 此外，化學效應還牽涉到分子與金屬間電荷轉移 (charge transfer)，此 過程包含四個步驟：(一) 光子入射將電子激發成熱電子態 (hot electron state)，(二) 熱電子態轉移至分子 LUMO 軌域，(三) 電荷再 21.
(33) 第三章 儀器藥品與實驗方法. 由分子的 LUMO 軌域回到電子激發態，(四) 電子由電子激態回到初 始能階，並發出拉曼散射光，其效應約可使拉曼訊號增強 100 倍。 相對於化學效應，電磁效應拉曼訊號增強效果多了好幾個數量級， 原因推測是電磁效應是屬於長範圍 (long range) 影響，和吸附分子與 金屬表面距離的三次方成反比，相反的，化學效應是屬於短範圍 (short range) 影響，與吸附分子和金屬表面兩者的原子尺度 (atomic scale) 特性有關 [56]。. 22.
(34) 第三章 儀器藥品與實驗方法. PNRS (υs) : 拉曼散射強度修正值 N : 待測分子數目 I (υL) : 入射光強度 I (υs) : 拉曼散射強度 σRfree : 拉曼截面積 圖 2-5 拉曼散射影響因子和公式示意圖. 23.
(35) 第三章 儀器藥品與實驗方法. 圖 2-6 表面增強拉曼散射影響因子和公式示意圖. PSERS (υs) : 表面增強拉曼散射強度修正值 ，. N : 待測分子吸附在金屬粒子表面數目 I (υL) : 入射光強度 I (υs) : 拉曼散射強度 A (υL)、A (υs) : 電磁效應造成的修正項 σRads : 化學效應造成的新拉曼截面積. 24.
(36) 第三章 儀器藥品與實驗方法. 2-6 奈米粒子的特性 奈米顆粒的定義是指粒徑分布在 1 ~ 100 nm 範圍間的顆粒。奈 米顆粒的物理與化學性質與其尺寸有相當大的關聯 [57-61]。例如奈 米顆粒的電子結構就會因尺寸變化而改變，隨著顆粒的粒徑減少、電 子波函數受到空間的限制，造成電子能階不連續。電子能階的平均間 隔又可稱做久保能隙 (KuBo gap)，能隙 d = 4Ef/3n，Ef 是巨觀狀態 下的費米能階 (Fermi energy)，n 為奈米顆粒的價電子總數。 少數的金屬奈米粒子例如金、銀、銅具有特殊的 UV-Vis 吸收特 性在可見光的範圍，不同的金屬在不同的粒徑大小下會出現不同波長 的特性吸收。此性質又被稱作 「表面電漿共振吸收」 。利用表面電漿 共振吸收的最大值與半高寬等特性可以相當準確的估計奈米金屬粒 子膠體溶液的粒徑分布範圍 [59-63]。奈米金屬粒子的表面電漿共振 具有增強拉曼光譜的特質，在 1977 年 Creighton et al. 發現奈米金 屬可以應用在表面增強拉曼光譜，近年來已經有相當高比例研究 SERS 的文獻是利用奈米金屬膠體溶液當作 SERS 的介質溶液 [59]； 其中因為奈米金跟奈米銀的膠體溶液具有很強的表面共振電漿，配製 方法也相當容易、穩定 [64-65]。. 25.
(37) 第三章 儀器藥品與實驗方法. 2-7 哨式氣相層析法 2-7-1 氣相層析法 氣相層析是色層分析法的一種，廣泛應用於揮發性與半揮發性 有機化合物的檢測，是化合物在固定相 (stationary phase) 與流動相 (mobile phase) 中的分配率不同而達到分離的效果。常見的感測器包 括質譜儀、火焰離子偵測器 (flame ionization detector, FID) [66-69]， 熱導式偵測器 (thermal conductivity detector, TCD) [69-72]、電子捕捉. 偵測器 (electron capture detector, ECD) [73-74]等。 其原理是將樣品注入後在注入端 (inlet) 受熱氣化，由載流氣體 (carrier gas) 推送至層析管柱，不同物質與固定相 (stationary phase) 和流動相 (mobile phase) 間相對作用力不同會產生移動速率的差異， 藉此達到分離效果。氣相層析儀主要可分成二個部分：注入端以及分 離系統 (一) 注入端： 注入端樣品進入注入端內的汽化室，在汽化室中因為高溫汽化 或自然揮發汽化。三種常見的注入系統分別為：分流 (split)、不分流 (splitless)、管端注射 (on-column)，其特性與優缺點如表 3-1 [74]。. 26.
(38) 第三章 儀器藥品與實驗方法. 表 3-1 注入系統的比較. 適用範圍. 分流 (split). 不分流 (splitless). 管端 (on-column). 主要成分. 微量與主要成分. 微量與主要成分. 精確度 不良 注入溫度 (℃) 250 ~ 320 可測最高濃度 決定於分流比 控制節流比率 優點 防止管柱過度 負荷。 1.樣品散失 2.瞬間揮發 缺點 3.間接定量 4.微量分析效 果不佳. 好 200 ~ 280 50 ng/分析物. 極佳 注入器未加熱 100 ng/分析物 1.適用熱不穩定樣品 對於微量樣品的 2.精準度與準確度佳 定量較分流準確。 3.直接定量。 1.瞬間揮發。 2. 樣 品 需 藉 由 溶 1.未揮發性物質會累 劑效應或加以 積在管柱前端 濃縮 2.部分溶劑傷害管柱. (二) 、分離系統： 一般而言氣相層析中所使用的流動相必須是不易與固定相和樣 品作用的鈍性氣體，如氦氣、氮氣及氬氣等。而流動相的控制方式可 分成固定壓力與固定流速的方式。. 27.
(39) 第三章 儀器藥品與實驗方法. 2-7-2 哨式偵測器感測原理 微型哨式偵測器發聲原理與閉管式空氣柱共振原理相同，從管口 端通入氣體，管內的空氣振動形成駐波時即產生聲波。頻率 (ƒ)、聲 波速度 (v) 與波長 (λ) 理論，如下式： ＝. λ. 駐波以管內介質的振動相對位置而言，管開口端為波腹，閉口端 則為波節，其間可有波節，當駐波為管長 (L) 四分之一個波長的奇 數倍時，可得到最小的頻率，稱為基頻 (n=1)，而頻率為基頻的奇數 倍的聲音，其頻率稱為泛頻 (n=3,5,7…)。 λ. 圖 2-7 空氣柱共鳴之駐波波長 28.
(40) 第三章 儀器藥品與實驗方法. 聲波速度則與空氣柱震動介質有關，如下式： : 氣體熱容比 R : 氣體常數 (J·K-1·mol-1) T : 絕對溫度 (K) M : 氣體分子 (kg) 將聲速公式代入基頻算法可得. ＝. ｖ λ. ｖ. 由上式即可推算固定長度的閉管式哨子基頻頻率，如當長度 5 mm， 溫度為 25 ℃ 下，以氮氣為駐波介質時，聲音頻率即為 17622 Hz， 因此若是將氣相層析管柱流析氣體通入閉管內，當氣體樣品通過空氣 柱時，使管內氣體組成改變，頻率自然會有所不同，再利用截取頻率 的方式，量測分析物的滯留時間與濃度。近年來，本實驗室提出之微 型哨式偵測器，已經發表相關論文，並成功地應用在氣相層析儀 [75-76]。. 29.
(41) 第三章 儀器藥品與實驗方法. 2-8 掃描式電子顯微鏡 (SEM) 掃描式電子電子顯微鏡 (scanning electron microscopy) 的影像 來源主要是利用電子槍發射電子束，利用約 0.2 ~ 40 千伏特的電壓 加速電子，並透過磁透鏡 (condenser lens) 聚焦後以遮蔽孔徑選擇電 子束的大小，最後在透過物鏡打在樣品試片上，高能電子束與物質相 互作用，激發出二次電子以及背向的散射電子。 進行觀測時，必須先將樣品試片放置於樣品平台，將腔內抽於 真空狀態下，本儀器是以加熱鎢絲而激發電子去撞擊樣品試片並由電 子感測器擷取訊號並觀察。與觀測的樣品本身必須要能夠導電，否則 在樣品的表面會有電子累積的現象，會造成樣品本身的表面遭受燒毀 或是不可復原的破壞性變化。 掃描式電子顯微鏡主要用來觀測物體的表面型態，樣品製備的 方法極為容易，處理樣品若為不導電或導電性較差的物質可將樣品試 片上度上金屬薄膜，幫助測量表面的形貌特徵。螢光幕上的掃描尺寸 與樣品試片的掃描筆直極為放大倍率。. 30.
(42) 第三章 儀器藥品與實驗方法. 第三章 儀器藥品與實驗方法 3-1 靜電紡絲儀器 同軸靜電紡絲儀器裝置主要包含高壓直流電源供應器、注射式幫 浦、收集滾筒、驅動滾筒之伺服馬達以及最重要的紡頭設計如圖 3-1。 圖 3-2 為自組式的靜電紡絲裝置圖，在電紡的過程中，因為不希望 薄膜纖維堆疊在一起，所以在整個實驗裝置中特別加上了 XY 軸的 控制器，以便實驗進行時能控制紡頭的位置，希望藉由紡頭緩慢的移 動，使紡絲不會在同一位置進行堆疊，若紡頭位置不變，在收集滾筒 同一位置進行堆疊，可能會導致中空纖維薄膜的結構崩塌。. (A) A：內管流入口 B：外管流入口 (B). C：紡絲射出口. (C) 圖 3-1 紡頭照片. 31.
(43) 第三章 儀器藥品與實驗方法. A. B. C. 圖 3-2 自組式之靜電紡絲裝置圖 A：X, Y 平移台 B：同軸紡頭 C：收集滾筒. 32.
(44) 第三章 儀器藥品與實驗方法. 3-2 薄膜纖維製備 3-2-1 外管溶液 準備欲紡織的高分子材料溶入有機溶劑中，外管溶液有兩種不同 的高分子材料，溶劑的選擇與比例也有所不同，聚乳酸溶於二氯甲烷 及二甲基甲醯胺的混合溶液中 (DCM/DMF = 7:3, 17 wt %)；聚碳酸酯 則溶於二氯甲烷及四氫呋喃的混合溶液 (DCM/THF = 9:1, 19 wt %)， 薄膜纖維表面有孔洞的配製方法則為於外管溶液中加入水溶性高分 子，待製成薄膜纖維取下後，放入超音波震盪器中將水溶性高分子洗 去即可得表面有孔洞的薄膜纖維。. 3-2-2 內管溶液 內管溶液為聚乙二醇 (polyethylene glycol, PEG) 及聚氧化乙烯 (polyethylene oxide, PEO) 等比例重量百分比 (wt %) 溶於去離子水 的膠體溶液 (10 wt %)。. 33.
(45) 第三章 儀器藥品與實驗方法. 3-2-3 薄膜製作之條件參數 薄膜纖維的製作上，取適當大小的鋁箔紙盡量平鋪於收集滾筒上， 使鋁箔紙表面光滑平整。將內管溶液以抽取的方式吸入塑膠針筒內， 以 1/16" 的鐵氟龍管做連接，將上圖 3-3 之 A 端。然而外管溶液 則以相同方式，接至圖 3-3 之 B 端，C 端為紡絲射出口。. A. B C. 圖 3-3 紡頭結構之分解圖. 在實驗過程中，所使用的有機溶劑均屬於易揮發物質，應盡量減 少與環境空間接觸的機會，避免造成實驗之參數不一，本研究藉由調 整靜電紡絲的參數，搭配收集滾筒收集紡絲纖維，製備出順向的薄膜 纖維。同時利用同軸模頭將兩種不同溶劑系統的高分子溶液將水溶性 高分子置於系統內，以便製造多孔洞的薄膜陣列。 34.
(46) 第三章 儀器藥品與實驗方法. 所收集到的纖維薄膜再置入超音波震盪器中清洗，將水溶性的 高分子清洗出得到多孔洞的薄膜纖維，並且可藉由控制水溶性高分子 的比例，達到不同孔洞率的微孔薄膜陣列。 紡絲參數經多次調整及優化後之條件如下：高壓電 7.5 kV、高分 子溶液流速：外管流速為 5 mL/hr、內管流速為 5 mL/hr、紡頭至收 集滾筒距離：3 cm、滾筒轉速：150 rpm。因高分子材料之物理性質 隨之不同，若置換成其他高分子材料，則需再進行優化條件探討。. 35.
(47) 第三章 儀器藥品與實驗方法. 3-3 哨式氣相層析裝置 3-3-1 氣相層析儀 在氣相層析儀方面，各條件參數已進行優化，包括載流氣體的流 速、汽化槽的溫度控制以及簡易熱脫附裝置的脫附溫度 (在第四章有 較完善的說明)。 相關的儀器參數如下。 Column : DB-VRX (29 m x 0.45 mm, 0.25 micron) Column pressure : 15 psi Carrier gas : N2 Make-up gas : N2 Carrier gas flow : 58-60 mL/min Sample holder temperature : 50 ℃ Inlet temperature : 50 ℃ Oven temperature : 50 ℃, splitless. 36.
(48) 第三章 儀器藥品與實驗方法. 3-3-2 哨式偵測器 哨式偵測器為本研究新研發的一種適用於氣相層析儀的偵測器， 其原理是利用空氣柱共鳴發出固定頻率的聲音，通過空氣柱的空氣組 成不同，哨式偵測器所發出的聲音頻率也會不同，基於此原理，我們 將哨式偵測器接至氣相層析儀管柱的後方，利用管柱分離的效果，通 過哨式偵測器氣體組成會隨著時間的不同而改變，此時哨式偵測器的 聲音頻率也會隨著時間改變，藉由此頻率的變化幅度以及時間，可以 進行定量以及定性。 哨式偵測器的構造主要為一個閉管的發音哨，以適當的流速通入 氣體，偵測器便會發出聲音，此聲音會受到流速的快慢而改變，與共 鳴的空氣柱長短有關。. 圖 3-4 微型哨式偵測器 37.
(49) 第三章 儀器藥品與實驗方法. 圖 3-5 哨式氣相層析法. 38.
(50) 第三章 儀器藥品與實驗方法. 3-4 高解析拉曼光譜分析儀 儀器部分使用的是顯微鏡式拉曼光譜儀 (microscope Raman spectroscopy) ， 型 號. InVia Raman Microscope ， 整 套 儀 器 為. RENISHAW 公司所生產。激發光源為輸出功率最大是 50mW，輸出 波長 532 nm 的綠光雷射，此儀器有多種雷射強度可供選擇。在本實 驗中所使用的雷射強度均為 100 % (即 50 mW)，用來進行拉曼光譜 的測量，經儀器內部路徑將綠光雷射導入顯微鏡後，再以顯微鏡本身 的物鏡將光源聚焦於在台上的分析樣品上以便對分析樣品進行激 發。 顯微鏡式拉曼光譜儀同樣利用物鏡來收集分析物的散射光，導回 拉曼光譜儀儀器內部，由儀器內部的 notch filter 來過濾雷利散射光， 使 Stoke 散射光通過後再利用光柵 (grating) 分光。最後以感光耦合 元件偵測訊號，並且由 RENISHAW WiRE3.2 軟體進行數據處理。. 39.
(51) 第三章 儀器藥品與實驗方法. 3-5 奈米銀膠體溶液 3-5-1 玻璃容器的清洗 玻璃器皿的清潔與否與奈米銀膠體溶液配製的再現性有極大的 影響，在整體系統上若有些微汙染，可能會影響奈米銀溶液的穩定度 以及銀粒子的粒徑大小。所以在配製任何奈米銀溶液之前，所用的玻 璃器具包含攪拌子必須利用酸液清洗完全後再以去離子水沖洗乾淨 並烘乾，以免危害到奈米銀粒子的粒徑大小以及穩定度。. 3-5-2 酸液配製方式 酸液的配製方式如下：取 50 g 之重鉻酸鉀加入 125 mL 的濃硫 酸後在冰浴條件下，緩慢地加入去離子水稀釋到 500 mL。清洗用之 酸液可重複使用，不需每次重新配製造成浪費藥品。. 40.
(52) 第三章 儀器藥品與實驗方法. 3-6 奈米銀還原法分類 本篇研究中所用到的三種奈米銀膠體溶液均為化學還原法製成， 但還原劑與硝酸銀的比例上與文獻上的比例有些微不同，所以生成的 奈米銀粒徑與及最佳吸收值會與文獻上的結果有些許差異。以下是奈 米銀溶液的配製方式，包含合成方法以及發展的研究團隊。. 3-6-1 鹽酸羥胺還原法 (Leopold and Lendl) Leopold and Lendl et al. 是利用 NH2OH．HCl 做還原劑，其配 製方式為：取 NH2OH．HCl 0.0104 g、加入 90 mL 的去離子水置於 容量為 110 mL 的玻璃樣品瓶 A 中，接著加入 0.519 M NaOH 0.577 mL；另外取 0.0169 g AgNO3 加入 10 mL 去離子水溶解，最後快速 將 AgNO3 水溶液倒入 A 瓶中。混合後，持續攪拌四分三十秒即可 停止攪拌，可以得到灰綠色的膠體溶液 [77-78]。. 41.
(53) 第三章 儀器藥品與實驗方法. 3-6-2 檸檬酸鈉還原法 (Lee and Meisel) 此配藥過程都是在熱水浴中進行。取 20 mg AgNO3 溶於 100 mL 去離子水中，隔水加熱十分鐘後再加入 35 mM 的檸檬酸鈉 2 mL，作為還原劑，接著持續攪拌與加熱五分鐘直到水溶液變成金黃 色溶液再由熱水浴中取出靜置降溫。降溫後溶液會由金黃色轉為灰綠 色膠體溶液。在三種還原法中，利用此方法還原出來的奈米銀膠體溶 液相對較不穩定 [79-80]。. 42.
(54) 第三章 儀器藥品與實驗方法. 3-6-3 硼氫化納還原法 (Creighton) 此方法過程需在冰浴下進行，混和過程中要持續用磁石快速攪拌。 首先取 1 mM 的 AgNO3 70 mL (溶在去離子水中) 放置於 250 mL 燒杯當中，接著加入 1 mM 的檸檬酸鈉 70 mL 當作主要的還原劑， 最後再加入 0.1 mM 的 NaBH4 8mL 協助進行還原反應。將溶液混和 後持續攪拌十分鐘後再由冰浴中取出，避光靜置到恢復室溫 (約 25 ℃)。配製好的奈米銀膠體溶液成現金黃色澤。還原過程中所使用的 NaBH4 會將水還原，是活性較大也較不穩定的化合物，一定要在配 製奈米銀前才由藥櫃中取出配製，才不會發生配製失敗或是再現性不 佳的問題。根據文獻以及 SEM 的觀察，此方法還原出來的粒徑分佈 比較小且均勻 [77-78]。. 43.
(55) 第三章 儀器藥品與實驗方法. 3-7 儀器及周邊設備列表 名. 稱. 製造廠商. 拉曼光譜儀. Renishaw. Laser 光源. Cobolt. 型. 號. 示意圖或規格. InVia. DPSS LASER RL 532 C. H 20x N.A. 0.4 顯微鏡接物鏡. LEICA. N PLAN EPI. Free working distance 1.15 mm. 資料處理系統. WiRE 3.2. Renishaw. 44.
(56) 第三章 儀器藥品與實驗方法. 氣相層析儀. 氣相層析 毛細管柱. GC 5890 Avondale, PA Hewlett-Packard. Agilent. DB-VRX. Technologies. 29 m x 0.45 mm, 0.25 micron. 電磁閥. SMC. VX 2110. For air 0 ~ 15 MPa. 溫度控制器. NEWLAB. HT-720. 感溫棒：K-Type 功率：110 V, 10 A. 45.
(57) 第三章 儀器藥品與實驗方法. UV/VIS. HEWLETT. Detector. PACKARD. 8453. RAINBOW Nylon syringe. BIOTECHNO PL-6054541. filter. LOGY CO., LTD. Syringe pump. LabVIEW 8.2. Harvard Apparatus. National. Model 22. LabVIEW 8.2. Instruments. DAQ 介面卡. National PCI 6221 Instruments. 46. 0.45 μ , 13 mm.
(58) 第三章 儀器藥品與實驗方法. Shielded I/O Connector Block for DAQ. National. Devices with. Instruments. SCB-68 68-Pin Connectors. 微量天平. ELECTRONI. ER-120A. 0.1 mg ~ 120 g. C BALANCE. 100 ~ 1000 L 微量吸量管. 加熱攪拌器. Eppendorf. research micropipette. CIMARECTM. SP 46925. 10 ~ 100 L 1 ~ 10 L 18 18 cm 110 V. 超音波震盪器. BRANSONIC. 3510 R. 50/60 Hz 1.8 AMPS. 高壓電源. Gamma, FL,. Model RR. ± 0-30 kV, 0-2 mA,. 供應器. USA. 30-2R. reversible. DELTA 電控移位台. No.NSK. ELECTRONI. KR2602A. CS, INC.. 47.
(59) 第三章 儀器藥品與實驗方法. 馬達：400 W 伺服馬達. ORIENTAL MOTOR.,. 及驅動器. DELTA ECMA-C10604 PS. LTD. 驅動器：DELTA ASD-A20421-L. 掃描式電子 JSM-6510. JEOL Ltd. 顯微鏡. 48.
(60) 第三章 儀器藥品與實驗方法. 3-8 實驗藥品列表 藥品名. 結構式. Malachite green. Acetone. Polycarbonate. Polylactic acid. Polyethylene glycol, PEG = 35 kDa Polyethylene oxide, PEO = 900 kDa. 49.
(61) 第三章 儀器藥品與實驗方法. N,N-dimethylformamide. Tetrahydrofuran. Dichloromethane. 50.
(62) 第四章 結果與討論. 第四章 結果與討論 4-1 靜電紡絲過程 由於高分子材料的範圍非常廣泛，所以將高分子材料先選定為 生物可分解且較不易造成環境汙染的聚乳酸以及較為耐熱穩定的聚 碳酸酯。在外管溶液的配置過程中，將聚乳酸或是聚碳酸酯溶於有機 溶劑時，溶液均為透明無色。而內管溶液則是因為溶入高分子材料， 所以呈現較濃稠的膠體溶液。將內外管溶液通入同軸紡頭，通入高壓 電場作為驅動力，利用低沸點的物質作為溶劑，在電紡過程中溶劑便 極快揮發後形成紡絲。此外，形成紡絲的時候，紡絲會連續地在收集 滾筒上進行堆疊，經數分鐘後便可得到外觀為白色片狀的纖維薄膜。 若不移動紡頭位置，紡絲便會在同一位置進行堆疊，可能會使較先堆 疊的微孔陣列薄膜結構崩塌，且必須要將纖維攤開後才可獲得較平整 的纖維薄膜。但現今在電紡過程中已搭配上平移軸可使得紡頭可自由 地移動，將紡頭移動速度控制得宜，在收集滾筒上紡絲可連續地接上， 可獲得較大片之微孔陣列薄膜，如圖 4-1。因微孔陣列薄膜排列時均 為同一方向且緊密堆疊排列，所以稱之為陣列薄膜，裁取時也較為容 易。. 51.
(63) 第四章 結果與討論. 圖 4-1 微孔陣列薄膜之外觀型態. 52.
(64) 第四章 結果與討論. 4-2 薄膜型態觀察 本研究中選用兩種不同的材質，在同軸電紡裝置在整體操作上趨 於穩定，也成功利用同軸靜電紡絲技術製備出高度順向的陣列薄膜， 如圖 4-2。 所得到的微孔陣列薄膜利用掃描式電子顯微鏡觀測微孔陣列薄 膜之斷面 (cross section) 及表面結構，並且由圖 4-2 聚乳酸微孔陣列 薄膜之照片 (b) 與 (d)，可以明顯觀察出在外管溶液中添加約 40 % 之水溶性高分子 (d) 的表面孔洞數量較多且孔徑較大，主要原因就 是因為在外管溶液中添加水溶性高分子，置於去離子水經過超音波震 盪洗去水溶性高分子後所形成的表面孔洞。雖然 (b) 也有少許孔洞， 但主要原因是因為溶劑揮發所造成的，明顯與添加水溶性高分子的結 果有所不同。 圖 4-3 則為聚碳酸酯的斷面及表面結構，由於高分子材料的性質 不一，所紡織出的纖維陣列薄膜也會有所不同。同樣在外管溶液中添 加約 40 % 水溶性高分子的條件下，以聚乳酸微孔陣列薄膜之結構較 為完美。. 53.
(65) 第四章 結果與討論. 圖 4-2 乳酸微孔陣列薄膜之外觀型態 100 % 聚乳酸微孔陣列薄膜之斷面 (a) 及表面 (b) 60 % 聚乳酸微孔陣列薄膜之斷面 (c) 及表面 (d). 54.
(66) 第四章 結果與討論. 圖 4-3 聚碳酸酯微孔陣列薄膜之外觀型態 100 % 聚碳酸酯微孔陣列薄膜之斷面 (a) 及表面 (b) 60 % 聚碳酸酯微孔陣列薄膜之斷面 (c) 及表面 (d). 55.
(67) 第四章 結果與討論. 另外，在觀測微孔陣列薄膜之斷面時，若以刀片或剪刀直接裁切 樣品等之處理方法不當，可能會導致樣品橫切面受到擠壓而塌毀，所 以在使用掃描式電子顯微鏡拍攝斷面結構前，需先將微孔陣列薄膜做 處理。首先將紡織出的微孔陣列薄膜浸泡於去離子水中後再置入液態 氮中，藉由進入微孔陣列薄膜的水迅速結冰後使其脆化，在其條件下 扳折或裁剪可保持斷面的完整性。如圖 4-4 (b) 及 (c)，結構脆化不 均勻，導致部分結構在裁取時受到拉扯。. 56.
(68) 第四章 結果與討論. 圖 4-4 微孔陣列薄膜之斷面照片. 57.
(69) 第四章 結果與討論. 4-3 有機氣體之吸脫附 4-3-1 線上吸脫附裝置 因微孔陣列薄膜取的量極少，為了減少人為實驗誤差，所以設計 了簡易的線上吸脫附裝置，實驗裝置如圖 4-5。裝置腔體 (holding chamber) 以銅金屬製成，分別連接電磁閥、幫浦以及氮氣加壓端， 並且以不鏽鋼閥控制氣體流動。幫浦連接玻璃毛細管，延伸至丙酮液 體液面下，當氣體幫浦開啟時，氣體會直接經由玻璃毛細管注入至液 面下，帶動丙酮蒸氣往裝置腔體流通。待丙酮蒸氣流通約五分鐘以利 內部的吸附材質吸附丙酮蒸氣，接著以溫度控制器控制加熱帶，使溫 度到達設定值且平衡時，利用氮氣作為背壓使丙酮蒸氣快速脫附出腔 體進入氣相層析儀。並使用電腦控制電磁閥做穩定地自動進樣，待吸 附丙酮蒸氣後可以直接進樣，不需要再接觸到環境，使原先吸附之丙 酮蒸氣流失，避免在操作過程中造成誤差。. 58.
(70) 第四章 結果與討論. Background pressure. 圖 4-5 簡易吸脫附裝置示意圖. 59.
(71) 第四章 結果與討論. D. A. B. E. C. 圖 4-6 簡易吸脫附裝置照片 A：氣體幫浦 B：丙酮蒸氣 C：控制閥 D：電磁閥 E：吸附材料放置處. 60.
(72) 第四章 結果與討論. 4-3-2 進樣體積與頻率變化量之檢量線 在數據的計算上，微孔陣列薄膜所吸附的丙酮以重量呈現相對 較有意義，所以必須先建立系統來探討丙酮的吸附克數。 先以手動進樣做出丙酮飽和蒸汽壓體積對頻率變化量的檢量線， 之後以電磁閥進樣的頻率變化量換算成體積，再由體積量推算成丙酮 蒸氣的實際克數。. 1.2. 1. 0.8. 0.6. y = 0.0092x + 0.067 R² = 0.9895. 0.4. 0.2. 0 0. 20. 40. 60. 80. 圖 4-7 進樣體積與頻率變化量. 61. 100. 120.
(73) 第四章 結果與討論. 4-3-3 穩定測試 為了測試線上吸脫附裝置的設計在整體架構上的穩定性，以不 放入任何微孔陣列薄膜，同樣在吸附丙酮蒸氣五分鐘、脫附溫度五十 度的條件下利用 LabVIEW 程式控制電磁閥進樣與否進行測試。發 現整體裝置能有非常高的精準度以及穩定性。 縱軸為頻率變化量，橫軸為脫附時間。由圖 4-8 所示，隨著時 間軸增加，腔體內的丙酮蒸氣漸漸被稀釋掉，濃度越來越低。因腔體 內部沒有置入吸附材料，所以在短時間內就可以將丙酮蒸氣排出。此 外在進樣時，會有一固定的頻率變化量，是因為氣化室內的壓力瞬間 產生改變。. 62.
(74) 第四章 結果與討論. 7280. frequency (Hz). 7285. 7290. 7295. 7300. 7305. 7310 0. 20. 40. time (min). 圖 4-8 進樣系統穩定性測試 Column : DB-VRX (29m x 0.45 mm, 0.25 micron) Column pressure : 15 psi Carrier gas & Make-up gas : N2 Carrier gas flow : 55-65 mL/min Sample holder : 50 ℃ Oven & Inlet : 50 ℃ Injection time : 100 ms Background pressure : 5 kg/cm2 63. 60.
(75) 第四章 結果與討論. 4-3-4 系統清潔方法 為了避免在實驗之間殘留的丙酮影響到吸脫附的訊號值，因此裝 置的清潔與否就顯得相當重要。通常將所有閥門打開，以氣體幫浦進 行吹除就可以將殘餘丙酮去除，若僅以氮氣作背壓進行測試仍有訊號， 則繼續重複步驟由於大部分之裝置均由金屬製成，若重複多次循環後 還是無法解決問題，可將整體裝置取下置入烘箱中將殘餘氣體去除。. 64.
(76) 第四章 結果與討論. 4-4 吸脫附效果比較 4-4-1 不同材質之比較 在本研究中將由自行架設的靜電紡絲裝置所紡出的微孔陣列薄 膜應用於有機氣體的吸脫附上，選用常見的丙酮作為標的物，並且與 市面上所販售之中空纖維 (ACCUREL® PP Q 3/1, wall thickness 200 ± 35 μm, I.D. 600 ± 90 μm) 做吸脫附效果之比較。藉由靜電紡絲裝置， 自行製造的微孔陣列薄膜陣列的內徑大小僅約二十毫米，管壁膜厚極 薄僅約兩毫米。微孔陣列薄膜非常微小，取相同重量的市售中空纖維 與自行紡織的微孔陣列薄膜來比較，在接觸面積佔有極大的優勢。 在高分子的材料選定上，選用生物易分解的聚乳酸以及物理性質 較穩定的聚碳酸酯。將兩種表面結構均無添加水溶性高分子的條件下 作比較，聚碳酸酯微孔陣列薄膜的吸脫附效果明顯較佳，推測和高分 子本身的物理性質有關，如圖 4-9。 在脫附溫度的選定上，以 50 ℃ 較為理想，因脫附溫度超過 60 ℃，聚乳酸纖維會有軟化的現象，而聚碳酸纖維在 100 ℃ 仍顯現較 高的熱穩定性，為了比較材質的吸脫附能力，所以選定 50 ℃ 較佳。. 65.
(77) 第四章 結果與討論. 100 % PC. 100 % PLA. 14. Frequency (Hz). 12 10 8 6 4 2 0 0. 10. 20. 30. 40. 50. Time (min). 圖 4-9 不同材質吸脫附差異性. Column : DB-VRX (29 m x 0.45 mm, 0.25 micron ) Column pressure : 15 psi Carrier gas & make-up gas : N2 Carrier gas flow : 55-65 mL/min Sample holder : 50 ℃ Oven & Inlet : 50 ℃ Injection time : 100 ms Background pressure : 5 kg/cm2. 66. 60. 70.
(78) 第四章 結果與討論. 經實驗結果證明，無論是聚碳酸酯微孔陣列薄膜或是聚乳酸微孔 陣列薄膜，吸脫附效果均比市售中空纖維之效果佳，見表 4-1。. 表 4-1 丙酮吸附克數比較 聚乳酸纖維 外管溶液比例. 100 %. 每毫克微孔陣列薄膜吸 59.39 脫附量單位 (微克). 聚碳酸酯纖維. 60 %. 100 %. 60 %. 155.20. 78.93. 119.14. 條件： Column : DB-VRX (29 m x 0.45 mm, 0.25 micron) Column pressure : 15 psi Carrier gas & make-up gas : N2 Carrier gas flow : 55-65 mL/min Sample holder : 50 ℃ Oven & inlet : 50 ℃ Injection time : 100 ms Background pressure : 5 kg/cm2. 67. 市售 中空纖維. 51.42.
(79) 第四章 結果與討論. 4-4-2 不同孔洞率之比較 調整高分子溶液中水溶性高分子的比例，經過震盪水洗後可控制 微孔陣列薄膜表面的孔洞率。但水溶性高分子的比例也不能太高，倘 若加入水溶性高分子之比例過高，經過震盪水洗後使得微孔陣列薄膜 孔洞太多導致結構塌陷。故在本研究中，外管溶液中含有 40 % 的水 溶性高分子溶液已幾乎為極限。 由於在外管溶液中添加水溶性高分子經過水洗震盪後，在微孔陣 列薄膜之表面上留下的孔洞，可以增加氣體的有效吸附面積，推測孔 洞率越高的微孔陣列薄膜可吸附的丙酮量越多，如圖 4-10。同樣地， 在整體實驗結果中也發現不論是聚乳酸微孔陣列或是聚碳酸酯微孔 陣列薄膜，60 % (外管溶液中含有 40 % 水溶性高分子溶液) 的薄膜 微孔陣列相較於 100 % 的微孔陣列薄膜吸脫附能力都比較高。. 68.
(80) 第四章 結果與討論. 60 % PLA. 100 % PLA. 16 Frequency (Hz). 14 12 10 8 6 4 2 0 0. 10. 20. 30 40 Time (min). 50. 圖 4-10 不同孔洞率吸脫附差異性. Column : DB-VRX (29 m x 0.45 mm, 0.25 micron) Column pressure : 15 psi Carrier gas & make-up gas : N2 Carrier gas flow : 55-65 mL/min Sample holder : 50 ℃ Oven & inlet : 50 ℃ Injection time : 100 ms Background pressure : 5 kg/cm2. 69. 60. 70.
(81) 第四章 結果與討論. 4-5 奈米銀溶液配製結果 本研究中嘗試三種不同的還原方法來製備奈米銀粒子，分別是鹽 酸羥胺還原法、檸檬酸鈉還原法與硼氫化鈉還原法。將三種不同奈米 銀溶液配好後分別塗佈在導電玻璃 (indium tin oxide, ITO) 上，使用 原 子力 顯微 鏡擷取 微觀 之影 像圖 ， 如圖 4-11， 並利 用 National Instruments Vision Assistant 2012 推估粒徑大小。實驗中使用之硝酸 銀及氫氧化鈉等藥品的濃度以及混合攪拌的時間均會影響奈米銀膠 體溶液中銀粒子之粒徑大小。 本實驗利用 UV-VIS 偵測器測試奈米銀溶液配製是否成功，而 所使用的 UV 吸收光譜儀型號為 HEWLETT PACKARD 8453。測量 的方法為取 1 mL 奈米銀膠體溶液直接放入 UV 用之樣品槽中，再 加入 3 mL 的去離子水稀釋後測量。觀察其 UV-Vis 光譜吸收位置。 而不同粒徑大小之奈米銀溶液，因為其表面積大小及接觸面的不 同，其對於具有表面增強拉曼活性的樣品所接觸的情形不一，而所增 強的特徵峰位置也不一定相同。在三種不同製備奈米銀粒子的還原方 法中，以鹽酸羥胺還原法合出的奈米銀粒子對於孔雀石綠的拉曼訊號 具有最佳的增強效果，且根據本方法所製備的奈米銀溶液較為穩定。 鹽酸羥胺還原法之吸收光譜圖，如圖 4-12，三種還原法製成的奈米 銀物理性質整理如表 4-2。. 70.
(82) 第四章 結果與討論. 圖 4-11 鹽酸羥胺還原法之原子力顯微鏡圖譜. 71.
(83) 第四章 結果與討論. 而根據圖 4-12 可觀察得知，其 UV-Vis 光譜吸收位置在於 402 nm 的位置。而所產生的顏色在肉眼觀察下為深灰綠色。. 圖 4-12 鹽酸羥胺還原法之吸收光譜圖. 72.
(84) 第四章 結果與討論. 表 4-2 三種還原法製成的奈米銀物理性質整理. 合成方法. 鹽酸羥胺. 外觀顏色. 粒徑範圍. 最佳吸收波峰. 灰綠色. 20 ~ 40 nm. 402 nm. 金黃色. 30 ~ 60 nm. 422 nm. 金黃色. 5 ~ 20 nm. 405 nm. 還原法 檸檬酸鈉 還原法 硼氫化鈉 還原法. 73.
(85) 第四章 結果與討論. 4-6 不同奈米銀合成法之偵測極限比較 在本研究中，嘗試以不同還原方式製作的奈米銀透過靜電紡絲添 加至微孔陣列薄膜中，在三種還原法之中以粒徑範圍在 20 nm ~ 40 nm 的鹽酸羥胺還原法效果最佳。相較於溶液形式可以藉由調控樣品 溶液以及奈米銀溶液的比例做為最佳化條件，紡入微孔陣列薄膜的表 面增強拉曼光譜的偵測極限確實較為不理想，但整體應用價值較高， 原因在於在偵測樣品時，僅需要將含有奈米銀粒子的薄膜纖維浸泡在 樣品溶液中後即可進行偵測，極為方便。. 表 4-3 不同奈米銀合成法之偵測極限比較. MG. 鹽酸羥銨. 檸檬酸鈉. 硼氫化鈉. 偵測極限. 還原法. 還原法. 還原法. 100 ppb. 1 ppm. -----. 10 ppb. 1 ppm. 1 ppm. 含奈米銀之 中空纖維 溶液形式. 74.
(86) 第四章 結果與討論. 4-7 孔雀石綠之拉曼及表面增強拉曼光譜 通常拉曼光譜的強度都比較微弱，僅入射光強度的十萬分之一， 因此藉由奈米銀粒子來達到拉曼訊號增強的效果。 孔雀石綠的拉曼光譜測量是以入射波長 532 nm，50 mW 的綠光 雷射進行偵測。僅以拉曼散射測量孔雀石綠之樣品溶液，溶液濃度約 略 5,000 ppb 已到達偵測極限，經過表面增強拉曼偵測極限可提升至 100 ppb。圖 4-13 分別為拉曼光譜圖與含奈米銀薄膜纖維的表面增強 拉曼光譜圖。 拉曼散射光譜圖直接將配製好的孔雀石綠標準品溶液置入長度 為 10 cm、內徑為 0.8 mm 的玻璃毛細管中，將兩端開口密封後，放 置於套裝儀器顯微鏡式拉曼光譜儀的載台上進行樣品偵測。 而表面增強拉曼光譜圖則是利用自行紡織含有奈米銀粒子之微 孔薄膜陣列直接沾取孔雀石綠的樣品溶液，待其之間作用力結合後不 需做其他處理即可直接進行偵測，增加其便利性。. 75.
(87) 第四章 結果與討論. 由圖 4-13 亦可了解，表面增強拉曼訊號的差異性，藉以證明含 有奈米銀粒子薄膜纖維陣列的實用性。再者，因為紡入微孔陣列薄膜 的奈米銀粒子以固體顆粒的形式存在，不像溶液型態可能會隨時間變 化而產生聚集沉澱。換言之，含有奈米銀粒子之微孔陣列薄膜可存放 時間較長。. 76.
(88) 第四章 結果與討論. 圖 4-13 拉曼散射與表面增強拉曼光譜 – 孔雀石綠標準品 (a) 孔雀石綠溶液濃度 (5 ppm)，(b) 為放大圖 (c) 孔雀石綠結合含奈米銀薄膜纖維之表面增強拉曼光譜圖 樣品濃度 (1 ppm) 77.
(89) 第四章 結果與討論. 4-8 真實樣品檢測 孔雀石綠常被用作水產養殖類的抑菌劑。一般而言，孔雀石綠的 檢測方法以液相層析法最為普遍，但層析分離法較為耗時。 本研究發現，在使用含有奈米銀粒子的微孔陣列薄膜，可以有選 擇性的增強孔雀石綠的表面增強拉曼訊號，並能作為快速篩檢水中是 否有孔雀石綠的樣品存在的有效方法。為了確認本方法的可行性，在 本實驗室中的魚缸水中，添加 100 ppb 的孔雀石綠進行樣品偵測， 可迅速無誤的檢測水中有孔雀石綠的存在。 在樣品處理方面，首先將魚缸水以 13 mm nylon syringe filter (0.45 μm nylon membrane) 進行過濾水中雜質，方便測試真實樣品中 是否有孔雀石綠的存在。圖 4-14 (a) 顯示出在 100ppb 的濃度下， 奈米銀粒子對於孔雀石綠的表面增強拉曼訊號明顯差異，雖然圖中有 聚乳酸薄膜纖維的拉曼訊號干擾圖 4-14 (b)，但在 1691 cm-1 以及 1592 cm -1 處仍可明顯分辨出對應於孔雀石綠的特徵峰，幫助辨識孔 雀石綠。. 78.
(90) 第四章 結果與討論. 圖 4-14 拉曼散射與表面增強拉曼光譜 – 真實樣品與聚乳酸 (a) 孔雀石綠結合含奈米銀薄膜纖維之表面增強拉曼光譜圖 濃度 (100 ppb) (b) 聚乳酸薄膜纖維之拉曼散射光譜圖. 79.
(91) 第五章 結論. 第五章 結論 依實驗室自行架設的靜電紡絲設備，並且利用同軸紡頭穩定紡出 高度順向薄膜纖維。以目前測試吸附丙酮氣體的測試結果而言，聚乳 酸薄膜纖維的吸附效果最佳，一毫克聚乳酸薄膜纖維可吸附約 150 微克的丙酮蒸氣。 應用至表面稱強拉曼光譜方面，使用不同奈米銀的還原合成方法， 以鹽酸羥胺還原法的效果最佳，在真實樣品中的偵測極限可達 100 ppb。另外，相較於奈米銀溶液可能因產生聚集而沉澱，紡入微孔陣 列薄膜的奈米銀粒子則以固體顆粒的形式存在，可存放時間較長。. 80.
(92) 學會發表. 學會發表 參與會議：第十九屆分析技術交流研討會 時間：中華民國 100 年 5 月 25 日 地點：國立臺灣師範大學 公館校區 題目 Development and application of functional microtube array membranes by the co-axial electrospinning technique. Huan an, Lee(李桓安), Chien-Chung Chen and Cheng-Huang, Lin. 81.
(93) 論文發表. 論文發表 A microwave-assisted fluorescent labeling method for the separation and detection of amphetamine-like designer drugs by capillary electrophoresis Kuan-Fu Chen, Hsun Lee, Ju-Tsung Liu, Huan-An Lee and Cheng-Huang Lin* FORENSIC.SCI.INT. 228 (2013) 95-99. 82.
(94) 參考文獻. 參考文獻 [1] WHO (World Health Organisation), Euro Reports and Studies No.111 1989. [2] Radian Corp., USEPA 1978, EPA-450/2-78-022 [3] 行政院環境保護署，“揮發性有機物空氣污染管制及排放標準” 1997。 [4] 行政院環境保護署網站 http://www.epa.gov.tw/index.aspx [5] F. Kneepkens, C. M.; G Lepage,., C. C. Roy, Free Radical Biol. Med. 17 (1994) 127. [6] S.K. Otsuka, K. Ichikawa, A. Tsuchiya, T. Ando, Anal.Chem. 56 (1984) 111 [7] L. G. Rushing, Thompson Jr., Chromatogr. B 668 (1997) 325 [8] K. Mitrowska, A. Posyniak, J. Zmudzki, J. Chromatogr.A 1090 (2005) 187 [9] N. Haagsma, C.A. Hajee, J. Chromatogr. B 669 (1995) 219 [10] F.Anton, Process and Apparatus for Preparing Artificial Threads, U.S. Patent 1975504 [11] D. H. Reneker, A.L. Yarin, H.Fong, S. Koombhongse, J.App, Psys. 87 (2000) 4531 [12] L. Larrondo, R.S.J. Manley. Polymer Phys. 19 (1981) 921 [13] G. Taylor, Soc. London Series a-Math. Phys, Sci 313 (1989) 453 [14] D. H. Reneker, I. Chun, Nano tech 7 (1996) 216. 83.
(95) 參考文獻. [15] 顧克壯等學者, 靜電紡絲技術及其應用化學世界 2005 ,第 5 期, 313 [16] C.J.Buchko, Polymer, 40 (1999) 7397 [17] K.H. Lee, H.Y. Kim, H.J. Bang, Y.H.Jung, S.G. Lee, Polymer 44 ( 2003) 4029 [18] J.M. Deitzel, J.D. Kleinmeyer, J.K. Hirvonen, N.C. Tan, Polymer 42 (2001) 8163 [19] M. Lallave, J. Bedia, R. Ruiz-Rosas, J.Rodriguez-Mirasol, T. Cordero, J. C.Otero, M. Marquez, A. Barrero and I. G. Loscertales, Adv. Eng. Mater., 19 (2007) 4292 [20] H. Fong, I. Chun, D.H. Reneker, Polymer 1999 40 4585-4592 [21] C.J. Buchko., L.C. Chen., Y. Chen., D.C. Martin., Polymer 40 (1999) 7397 [22] B.M. Min, Y. You, J.M. Kim, S.J. Lee, W.H. Park, Carbo.Polymers 57 (2004) 285-292 [23] K. H. K. Chan, M. Kotaki, J. Appl. Polym. Sci., 111, 408, 2009 [24] 孫良奎,程海峰,楚增勇,熱加工工藝技術與材料研究, 7, 83, 2008. [25] Dale J. Wound dressings. Prof Nurse, 12 (1997) 2 [26] M. Rothe, V. Falanga, Arch Dermatol. 125 (1989) 1390 [27] S. K. Purna, M. Burns, 26 (2000) 54 [28] J.C. Yang, S.Y. Lee, W.C. Tseng, Y.C. Shu, J.C. Lu, H.S. Shie, C.C. Chen, Macromol. Mater. Eng. 297 (2011) 115 [29] Dale J. Wound dressings. Prof Nurse 12 (1997) 2 [30] M. Rothe, V. Falanga, Arch Dermatol., 125 (1989) 1390 [31] E. Wallis, T. M. Griffin, N. Popkie, Jr., M. A. Eagan, R. F. MacAtee, D. Vrazel and J. McKinly, Proc. SPIE-Int. Soc. Opt. Eng., 5795 (2005) 54. 84.
(96) 參考文獻. [32] S. Nie, S. R. Emony, Science 275 (1997) 1102 [33] Kneipp, Katrin; Wang, Y.; Kneipp, Harald; Perelman, Lev T.; Itzkan, Irving, R. Dasari, R. Dasari, Ramachandra; S. Feld, Michael Phys. Rev. Letters. 78 (1997) 9. [34] M. Yoshihiro, I. Mitauru, F. Masayuki, Anal. Sci. 17 (2001) 583 [35] J. Kneipp, H. Kneipp, M. McLaughlin, D. Brown, K. Kneipp, Nano Lett. 6 (2006) 10 [36] K. Kneipp, J. Phys: Condens. Matter. 14 (2002) R597 [37] High Resolution UV Echelle Spectroscopy for Environmental Sensing, Proc. SPIE 5269 (2002) 34 [38] Surface-Enhanced Raman for Monitoring Toxins in Water, Proc. SPIE 5268 (2004) 340. [39] J. Kneipp, H. Kneipp, B. Wittig, K. Kneipp, Nano Lett., 7 (2007) 9 [40] T. Vo-Dinh, Trends in Analytical Chemical 17 (1998) 557. [41] T.T. Anthony, Raman Spectroscopy in Biology Principles and Applicarions John Wiley & Sons, Inc. [42] 李冠卿，物理雙週刊，1983，第五卷，第四期，185. [43] Z. K. Shihabi, J. Chromatogr. A 902 (2000) 107. [44] A.Campion, P. Kambhampati, Chem. Soc. Rev. 27 (1998) 241. [45] R. K. Chang, T. E. Furtak. Surface Enhanced Raman Scattering; Plenum Press [46] L.He, M. J.Natan, C. D. Keating, Anal. Chem. 72 (2000) 5348. [47] R. J. Dijkstra, A. Gerssen, E. V. Efremov, F. Ariese, Anal. Chim. Acta. 508 (2004) 127. 85.
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