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                 化 學 新 聞
新一代碳複合材料應用於現代科技與環境挑戰 - CSLT 化學季刊第七十五卷第四期
 
更新日期: : 2018-02-08 06:20:54
 
最新一期《化學》季刊的主題為《新一代碳複合材料應用於現代科技與環境挑戰》,本期專題報導主編為陳軍互教授(中山大學化學系)。此次專題 回顧了新一代碳材料在環境保護、能源、生醫與高階元件中的用途,希望能讓讀者認識碳材料的新時代使命以及發展現況。歡迎前往華藝線上圖書館《化學》季刊瀏覽本期各篇文章(https://doi.org/10.6623/chem)。CSLT 中國化學會會員可免費下載每篇文章電子檔,敬請多加利用。化學季刊下期主題為《層析分離與萃取之應用》,由呂濟宇教授(高雄醫學大學醫學系)擔任客座編輯,預計收錄多篇精彩回顧性論文,敬請拭目以待。

 

碳材料跟人類文明的發展有著緊密的關係。自從鉛筆的出現,不只加速人類文明的進步,也開始了各類碳材料廣泛應用於日常生活的時代。過去傳統的典型碳材料有碳球、石墨、鑽石以及非晶碳等。基於其多樣的物理化學特性,早被大量應用在過濾純化、輪胎、鋼鐵、鍍膜材、導電材與電子元件等工業技術。近幾年來,隨著更多新型碳材料與技術的加入-特別是被各方熱烈討論的石墨烯材料,更為許多傳統科技上的瓶頸帶來新契機。面對人類未來對永續環境與能源的高度需求,新一代碳材料的優異特性也受到更多的期待與關注。在越來越多研究人力與物力的匯聚之下,我們看到碳材料在新興科技應用上有更不同於傳統的表現。基於幫助讀者們快速建立對當前碳材料發展的概念,本期針對環境保護、能源、生醫、及高階元件中的碳材料做回顧性與深入討論式的報導。以下簡介本期收錄文章之介紹:

碳材料的再生與環境處理,本期邀請三位教授與團隊針對此議題做多面向的回顧與介紹。首先邀請臺南大學材料科學系林建宏教授團隊執筆,回顧目前產業上如何回收含碳廢棄物並重製成有經濟與環保價值的活性碳。並利用來處理廢水與去除重金屬汙染物,或製備成超級電容儲能材料。同時減輕了廢棄物對環境的壓力,也為新一代碳材料導入循環經濟的概念。(https://dx.doi.org/10.6623/chem.2017030)

更進一步討論碳材料淨水技術,將由國立台灣大學環境工程研究所侯嘉洪教授團隊執筆,討論電容去離子技術(capacitive deionization)來達到清淨且環境友善的淨水與海水淡化技術。其中討論多孔碳材以及其複合材料的高電容優勢與效能。(https://dx.doi.org/10.6623/chem.2017037)

同時也邀請到國立中山大學環境工程研究所陳威翔教授團隊回顧以石墨烯材料作為吸附劑去除水中的有機/無機污染物。石墨烯的高表面積與可修飾官能基團非常適合用來吸附特定微量汙染物,甚至優於傳統碳碳材料,包含材料穩定性與生物抑制性也都被逐一探討。(https://dx.doi.org/10.6623/chem.2017035)

氧化石墨烯合成與光學元件,將邀請中山大學光電工程學系洪勇智教授團隊與我方研究團隊一同針對開發氧化石墨烯光學元件的進展做報導。氧化石墨烯的化學製程決定該材料的應用特性,因此本文將討論如何達到合成高度氧化石墨烯,以及快速生產大尺寸石墨烯產物的機制與重要性。(https://dx.doi.org/10.6623/chem.2017036)洪勇智教授將討論利用氧化石墨烯的低折射率與高穿透率應用在穩定布拉格反射波長及調控反射寬帶。(https://dx.doi.org/10.6623/chem.2017032)

石墨烯結合拉曼光譜應用於生醫檢測,該篇文章由明志科技大學材料工程學系劉定宇教授團隊執筆,展現石墨烯與金奈米粒子結合後具有高度的表面增強拉曼光譜應用性,可用來檢測各類生醫分子與細菌,也具有高度應用潛力在水污染檢測及食品安全快篩。(https://dx.doi.org/10.6623/chem.2017039)

碳材料與能源,將由明志科技大學材料工程學系謝建國教授團隊介紹利用奈米碳管做為染料敏化太陽能電池電極的應用,特別是利用低成本不鏽鋼基材來生長奈米碳管,為將來碳材料在潔淨能源的商業化過程中展示高度的可行性,值得各界參考。(https://dx.doi.org/10.6623/chem.2017034)

最後,本期內容雖然已對新一代碳材料的新用途做廣泛的回顧與介紹,然而有更多的新興應用正在不斷地進步與發展中,希望透過上述報導能讓讀者了解碳材料的新時代使命,與目前之發展狀況,並特別感謝作者群們對於本期議題的大力支持及貢獻。



 

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