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Subject: search.filters.subject.石墨烯氧化物

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    石墨烯氧化物薄膜於表面電漿子共振生物感測器之研發
    (2013) 黃騰毅; Teng-Yi Huang
    表面電漿子共振(Surface plasmon resonance, SPR)生物感測器為利用金膜表面與生物分子交互作用所造成的微量折射率變化，進而達到免標記且高靈敏度之檢測技術，為目前光學式生物感測技術中的重要方法之一。 本論文將石墨烯氧化物(Graphene oxide, GO)鍵結於黃金薄膜上，所得到的薄膜稱為石墨烯氧化物薄膜，並透過表面電漿子共振生物感測技術，將此薄膜應用於生物感測上。石墨烯氧化物薄膜的製作首先將胱胺二鹽酸(Cystamine, Cys)作為連接劑，並透過分子自組裝單層膜(Self-assembled monolayer, SAM)技術，將胱胺鍵結於金膜上，形成胱胺薄膜。接著將石墨烯氧化物以共價鍵結的方式固定於胱胺薄膜表面，形成石墨烯氧化物薄膜(GO sheets)。論文中利用本實驗室之SPR量測系統並透過牛血清白蛋白與肺結核桿菌等生物分子進行檢測，並比較石墨烯氧化物薄膜與傳統金膜之靈敏度、檢測極限以及動力學分析之差異。 本論文發展之石墨烯氧化物薄膜表面電漿子共振生物感測器，與傳統金膜比較後，石墨烯氧化物薄膜之靈敏度約可提升12倍，檢測極限與動力學分析後之結果亦皆優於傳統金膜。最重要的是，石墨烯氧化物薄膜可直接透過官能基與生物分子鍵結，不必再透過抗原抗體的交互作用來執行，因此可有效地降低檢測成本。未來本系統除了可供醫學與疾病檢測外，亦可應用於製藥工業、環境檢測、農業科技等領域之分析應用，以造福人群。
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    以表面電漿共振技術探討電化學法之石墨烯氧化物去氧還原過程
    (2013) 郭峻銓; Kuo, Chun-Chuan
    表面電漿共振(surface plasmon resonance，SPR)技術利用表面電漿波(surface plasmon wave，SPW)可偵測固體表面物質的些微變化。本論文利用電化學循環伏安法(cyclic voltammetry，CV)還原石墨烯氧化物(graphene oxide，GO)並搭配SPR技術即時檢測GO的還原現象，其還原態則稱為「還原石墨烯氧化物(reduced graphene oxide，rGO)」。在去氧還原的過程中因為GO的折射率變化使得SPR角度產生位移現象。因此可藉由位移角度的變化量推測rGO的還原程度。 實驗流程首先在在金膜表面連結十八烷基硫醇(1-Octadecanethiol，ODT)，作為GO的連結層。然後將金膜浸泡於GO水溶液裡，使GO連結在金膜表面。使用電化學CV還原GO以得到rGO，還原過程中同時記錄SPR角位移。除了1層GO，本實驗另外製作多層GO，比較層數對於電化學還原法與SPR角變化的影響。最後以X光光電子能譜儀(X-ray photoelectron spectroscopy，XPS)驗證經CV不同掃描圈數所得之rGO的碳含量。 當GO層數越來越多時，介電層的整體折射率以及厚度造成SPR角往大角度移動，降低漸逝波與表面電漿波的耦合效率。經過電化學法還原GO後，rGO的SPR角將會往小角度移動，且SPR曲線也會因此變得比較窄以及SPR耦合效率提升。