奈米材料在光電磁學之應用 CSLT《化學》第七十九卷第四期已出刊

化學季刊新聞

《化學》季刊第七十九卷第四期的主題為《奈米材料在光電磁學之應用》,本期客座編輯為劉沂欣副教授(臺灣師範大學化學系)。本期內容豐富充實,值得讀者細細品味。歡迎前往華藝線上圖書館瀏覽《化學》季刊(http://dx.doi.org/10.6623/chem)。

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本期化學季刊將報導以奈米材料為主題,邀請國內專家學者分享及簡介奈米材料於生醫檢測、光電反應及光子應用,共有七篇文章。本期亦收錄多篇專欄文章。內容均非常精彩。以下就各主題之內容引述,以期讀者對本期專刊內容有初步了解:

電漿材料,邀請三位教授及其團隊針對:表面增強拉曼散射 (台科大/江偉宏)、生物感測應用 (成大光電黃志嘉)、光輔助催化系統 (彰師大化學高琨哲) 進行材料、原理及應用之介紹。電漿材料具有增進表面增強拉曼散射 (Surface-enhanced Raman Scattering, SERS) 之特性,具極大潛力應用於環境分析、新藥開發、材料科學、藝術和考古研究、法醫學與毒化物分析、爆炸物檢測、食品分析和細胞檢測等。受益其非侵入性、高靈敏度與便捷性,近來各種便攜式SERS 傳感開發設備,例如:微流控裝置、毛細管或微柱、微量移液器、紙基試片等均逐漸邁入商業化階段。局部的表面電漿亦可吸收太陽能,伴隨熱載子與光熱效應可驅動各類光輔助的催化反應,提供太陽能應用於光催化領域的發展前景。

<奈米材料應用於表面增強拉曼散射>
http://dx.doi.org/10.6623/chem.202112_79(4).007

<表面增強拉曼散射的多元化學分析與生物感測應用>
http://dx.doi.org/10.6623/chem.202112_79(4).008

<表面電漿奈米結構於光輔助催化系統之應用>
http://dx.doi.org/10.6623/chem.202112_79(4).009

<可溶液製程太陽能電池商業化的技術挑戰與前景>,本篇文章由台灣大學化工系闕居振教授團隊所執筆。鈣鈦礦材料 (Perovskite) 是被公認一極具潛力的半導體材料,己超過25% 的光電轉化效率展現其強大的商業化潛力。目前商業化挑戰有:毒性問題 (含鉛及溶劑)、穩定性、元件的回收問題。本論文介紹大面積鈣鈦礦太陽能電池的製程,及當前商業化進程上所面臨的技術挑戰期,解決未來應用可能遭遇的技術問題。
http://dx.doi.org/10.6623/chem.202112_79(4).003

<簡介電化學在有機合成上的發展和應用>,該篇文章由中山大學化學系王琢堅教授團隊所執筆。「電驅動化學反應」為一境友善的反應條件,取代傳統有機反應試劑來驅動化學反應,可結合有機不對稱合成及官能基的加成,兼具綠色環保及可循環使用的合成方法,利在近期跨領域發展受到大量關注。電極不僅取代氧化劑或還原劑,變施加電位可控制反應物的氧化或還原路徑,有機會取代以貴金屬為主的有機金屬催化劑,開創更具環保效能的合成領域能。
http://dx.doi.org/10.6623/chem.202112_79(4).006

量子材料,本單元由中研院原分所 (林靖衛)、中山大學化學系 (張元賓)、屏東大學應用物理系 (許華書)、臺師大化學系 (劉沂欣) 介紹具有量子光學特性的兩類奈米材料,有機會成為量子通訊及量子密鑰的基礎光源,應用於前瞻性的量子光學技術。第一類材料是螢光量子缺陷發光,其發射光子在室溫下具有光子純度、效率及不可分辨性的單光子型態,為目前唯一的室溫電信波長單光子發射器。第二類材料是單層二維奈米片,強量子侷限效應使得錳於室溫下表現出強自旋異向性和強塞曼分裂,並藉由與軌道的交互作用產生長生命期之放光。相關的量子光源依據種類及其在磁場下的交互作用,有機會應用於生物醫學影像 (標靶)、螢光感測、自旋記憶體、量子位元、極化子雷射及核磁共振影像等領域。

<螢光量子缺陷之近期發展與展望>
http://dx.doi.org/10.6623/chem.202112_79(4).010

<單層二維材料於室溫下的強塞曼分裂>
http://dx.doi.org/10.6623/chem.202112_79(4).011

本期亦收錄多篇專欄文章。在「化學教育」方面,潘俊宏教授 (淡江大學化學系) 與其團隊將討論 <電解電池之微型裝置設計與在化學教學上的應用研究>
http://dx.doi.org/10.6623/chem.202112_79(4).004

「化學新知」專欄,非常榮幸邀請到呂良賜教授 (國立臺北科技大學分子科學與工程系暨有機高分子研究所) 與蔡蘊明教授 (台灣大學化學系) 為撰稿。呂教授將針對化學界最常見之碳氫鍵作更完整詳盡介紹,蔡教授將簡介2021 年諾貝爾化學獎。

<用中子束的單晶繞射發現最短的sp^3和sp^2的C-H鍵>
http://dx.doi.org/10.6623/chem.202112_79(4).001

<2021年諾貝爾獎簡介>
http://dx.doi.org/10.6623/chem.202112_79(4).002

在「實驗室化學安全」專欄,由江明錫研究員 (中央研究院化學所) 針對<鋰離子電池的危害與預防>進行說明及討論。
http://dx.doi.org/10.6623/chem.202112_79(4).005

本期最後將介紹及緬懷2021 年中國化學會特殊貢獻獎得獎人–吳嘉麗教授,感謝李慧玲教授之策劃,由高惠春教授 (曾任女性化學家聯誼會召集人)、李慧玲教授 (現任女性化學家聯誼會召集人)、趙奕姼教授 (現任化學會秘書長)、陳淑
慧教授 (現任化學會女性工作委員會主委) 共同參與撰寫,感謝嘉麗教授過去幾十年的在推動女性科學家事務上的努力,為後輩立下標竿與榜樣。

<2021中國化學會特殊貢獻獎~瀟灑入世的女化學家>
http://dx.doi.org/10.6623/chem.202112_79(4).012

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相關連結/參考資料

  1. http://dx.doi.org/10.6623/chem