界面科學與工程研究群 Surface Science and Engineering Research Group

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1 界面科學與工程研究群 Surface Science and Engineering Research Group
楊毓民 : 奈米膠體實驗室(93652室) 張鑑祥 : 生醫界面工程實驗室(93628室) 李玉郎 : 分子薄膜實驗室(93650室) 陳炳宏 ( →) 魏憲鴻 ( →)

2 研究概況 研究生(2003): 博士生 4 人 , 碩士生 15 人 , 專題生 1 人 研究計畫(2003):
1.新型液胞傳輸載體之研究(2/3) NSC E 2.血漿蛋白質對磷脂質DPPC在氣/液界面上動態界面 活性之抑制機制的研究(2/3) NSC E 3.脂質分子薄膜的製備及其在生物相容性之應用 (1/2) NSC E 4.生物晶片基板表面處理與改質方法的開發 －提升產 業技術及人才培育研究計畫,台岳生物科技公司 NSC E –CC3 5.聯華電子公司 Internship 論文發表( ): 篇

3 研究主題 -界面科學與工程研究群 奈米薄膜的逐層組裝與應用 奈米藥物傳輸載體之製備及應用 微胞強化超過濾(MEUF)
Cloud-point extraction 無電解電鍍( Electroless deposition )

4 奈米薄膜的逐層組裝與應用 組裝技術 Langmuir-Blodgett Assembly
化學吸附自組裝(Chemisorption Self-Assembly) 靜電吸附自組裝(Electrostatic Adsorption Self-Assembly) 物理氣相沉基組裝(PVD Assembly)

5 Langmuir-Blodgett(LB)沉積技術
技術特點: 1.精確膜厚控制 2.分子方位的控制 3.薄膜結構緊密性,均勻性的控制 4.混成薄膜的製備

6 L-B Deposition -assembly of nano particle
SiO2規則陣列粒子薄膜 6.0 m m 3.6 m m 1.8 m m

7 -organic/inorganic hybrid film
L-B Deposition -organic/inorganic hybrid film

8 Chemisorption Self-Assembly
接觸角(親疏水性) θ< 90o ：親水性 θ> 90o ：疏水性 改質前 改質後 θa 0o 112o θr 2o 91o 表面特性 完全親水 完全疏水

9 Chemisorption -application
利用自組裝單分子層改質基板進行DNA吸附

10 Electrostatic Adsorption Self-Assembly
Layer-by-layer assembly of organic/inorganic hybrid film Nano-particle Polyelectrolyte Substrate

11 Electrostatic Adsorption Self-Assembly
Fabrication of core-shell nanoparticle

12 Physical Vapor Deposition
Fabrication of nano-organic thin film CuPc Poly(a-methylstyrene) glass gold glass gold

13 Applications Gas Sensor 電激發光元件(OLED.PLED) 氣體感測器—
將有機半導體材料蒸鍍於電極上，利用薄膜在氧化性(或還原性)氣體吸附時的電阻改變量來偵測氣體濃度 電激發光元件(OLED,PLED)－ 電激發光原理：藉由外電路的電能提供，電子與電洞分別由陰極和陽極注入，並經由電子傳輸層(ETL)與電洞傳輸層(HTL)進行傳遞，而在發光層(Emitting layer)中相遇產生再結合現象，而放出光。

14 Applications 有機染料/量子點敏化光電池－ 光電池原理：
Metal electrode TiO2 Dye or QDs Hole transfor materials or I/I- electrolyte 光電池原理： 藉由太陽光來激發量子點或染料分子之價帶電子，產生電子/電洞對。電子經由TiO2層收集並藉由外電路導出，電洞則利用電解質還原或電洞傳輸材料導出。

15 微胞強化超過濾在環境保護上的應用 利用界面活性劑自組裝微胞結構,強化金屬離子及有機物的去除

16 奈米藥物傳輸載體之製備及應用 Liposome & Catanionic Vesicles

17 帶電陰陽離子界劑液胞的製備 藉由製程設計，可控制液胞帶正電或負電，不僅能提供液胞彼此間的電荷排斥力，以改善陰陽離子液胞系統的穩定性， 更可利用液胞的帶電特性做特殊的應用。

18 帶正電穩定陰陽離子液胞的應用 可藉由靜電吸引力與帶負電結構的DNA結合，以應用於基因治療上。

19 膽固醇對陰陽離子液胞穩定性之影響 膽固醇嵌入磷脂質雙層中 陰陽離子液胞粒徑隨時間之變化; 上圖為未添加膽固醇的系統，下
圖為 添加33 mol%膽固醇的系統。 膽固醇嵌入磷脂質雙層中

20 穩定陰陽離子界劑液胞的製備 --- 共溶劑的添加
藉由適量共溶劑的加入，以改變液胞雙層結構與水之間，以及雙層結構中分子彼此之間的作用力，進而提高微脂粒的物理穩定性。

21 Cloud-Point Extraction 簡介
本研究乃利用非離子型界面活性劑(nonionic surfactants)之clouding特性進行Cloud-Point Extraction，取代傳統萃取之高毒性及低分離效率。 原理 (CPE) 當加熱由非離子(nonionic)或弱極性(weakly polar)界面活性劑所形成之micellar solution時,界劑會由水溶性(water-solube)漸漸轉向油溶性(oil-solube).當繼續加熱到某一溫度(cloud point(CP))時,此界劑micelle幾乎會完全失去其水溶性(water solubility),進而從水相(water phase)中分離出來. water phase(W) water phase(W) Above CPT

22 無電解電鍍( Electroless deposition ) 簡介
　　然而化學鍍有幾個致命的缺點：一為表面通常會產生氣泡，另一則為鍍速太慢。而添加適量的界面活性劑 ( Surfactant ) 可以改善上述的兩種缺點。 原理 Young-Laplace equation ：

23 The end thank you