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更新日期:107年6月22日

臺大地質團隊結晶成長研究刊載歐洲化學學會著名期刊材料化學A封面

恭賀地質科學系劉雅瑄教授及高立誠博士後研究員結晶成長研究論文刊載歐洲化學學會著名期刊《材料化學A》(Journal of Material Chemistry A,影響因子8.8)並被選為封面。

傳統結晶成長模式,是由溶液濃度過飽和形成前驅錯合物單體或是藉由溶解小顆粒進而再結晶的成長過程。然而,隨著奈米議題而帶動表徵分析儀器的進步,可以在相關的電子顯微鏡下觀察到過去所沒辦法顯現的成長過程。定向貼附(oriented attachment, OA)的成長方式,則是由此所延伸出來的成長模型。在液相成長的成長環境中,具備完整晶形的奈米級顆粒,可以藉著定向貼附成長方式去長成最終所觀察到的材料形貌。這種晶體堆疊模式所產生的接合面會因此產生結晶晶格差排(dislocation),即透過成長方式產生的缺陷(defect),而這些結晶過程的不完整處會使得材料活性受到改變。

本研究由臺大地質科學系劉雅瑄教授及高立誠博士後研究員,以一簡單的液相成長方法,成功合成由金紅石相和銳鈦礦相共存的二氧化鈦奈米柱陣列薄膜,不但克服了銳鈦礦二氧化鈦難以成長於基材上的特性,並透過調整液相環境來改變成長機制和材料晶形。並與加州柏克萊先進光源實驗的Dr. JinghuaGuo團隊合作,以同步輻射軟線光源對材料表面分析之優勢,有效鑑定出兩種不同晶形的空間分布,和利用共振軟X光非彈性散射證明成長過程中所產生的晶體缺陷。同時藉由光催化降解汙染物的試驗,證明材料在異質型態的設計下,有效增加其反應能力。

液相晶體成長機制,是否其實不如過去所想的如此單純,從製備開始到最後所觀察到的產物,其中所經過的過程,可能遠比所想得複雜。建立不同晶體成長方法,有利在材料設計上突破過去舊有想法的禁錮,針對未來的產業上應用可以有極大的突破潛力。

本研究是由科技部計畫(105-2917-I-002-008& 105-2628-M-002-008-MY3),還有臺大前瞻領航計畫的支助下完成。此科研成果被選為歐洲化學學會著名期刊–《材料化學A》(Journal of Material Chemistry A)2018年6月21日第六卷的封面,詳細科研成果請參閱正式發表的全文“A facile route for the synthesis of heterogeneous crystal structures in hierarchical architectures with vacancy-driven defects via the oriented attachment growth mechanism”, 2018, DOI: 10.1039/C8TA01027G。

  • 地質團隊獲刊歐洲化學學會期刊材料化學A封面

    地質團隊獲刊歐洲化學學會期刊材料化學A封面

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