光譜於材料科學上的應用 CSLT《化學》第八十三卷第二期出刊
化學季刊新聞
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光譜技術作為材料科學中最關鍵的分析工具之一,為研究材料的結構、性質與反應機制提供了原子與分子層級解析。在過去十年中,隨著時間解析、空間解析與臨場技術的進步,光譜學已廣泛應用於多種材料系統應用之中,不只解析材料本身的變化同時也觀察在反應過程中材料表面上的吸附物。隨著這些實驗技術與資料分析方法的進步,光譜學在揭示材料功能機制的角色將更加重要。因此在本期所收錄文章皆為國內學者利用光譜技術的多樣性與強大解析能力持續推動材料科學與能源、生醫等領域的關鍵突破。以下將簡介本期收錄文章之介紹:
鈣鈦礦奈米材料之動態結構成長機制的探討,由國立臺灣師範大學化學系王迪彥教授團隊所執筆。本研究著重於探討鈣鈦礦奈米晶體的結構成長機制,並開發臨場光譜分析方法包含廣角 X 光散射等技術,即時觀察鈣鈦礦奈米晶體在溶液中的動態結構轉變過程,充分展現臨場光譜技術在理解材料成長機制過程中所扮演的重要角色。
https://doi.org/10.6623/chem.202506_83(2).001
光譜學於單壁奈米碳管的鑑定與應用,由中央研究院原子與分子科學研究所林靖衛博士團隊所執筆。本篇文獻回顧整理出對奈米碳管材料發展有深遠影響的光譜技術,包括吸收光譜、螢光光譜與拉曼光譜,並闡述這些光譜技術如何解決奈米碳管材料的關鍵問題並引領奈米碳管的發展。
https://doi.org/10.6623/chem.202506_83(2).002
時間解析光譜技術應用於半導體奈米材料之載子動力學與太陽燃料的生產,由國立臺南大學材料科學系蒲盈志教授團隊所執筆。本文回顧了利用時間解析光譜來研究半導體奈米結構中的載子動力學,本文不僅總結時間解析光譜技術的工作原理與優勢,也討論如何透過時間解析光譜改善光催化劑以及光電及材料設計,進一步點出時間解析光譜在引導發展光催化劑材料的重要性。
https://doi.org/10.6623/chem.202506_83(2).003
臨場 X 光吸收光譜於電催化二氧化碳還原及水分解的應用,由國立陽明交通大學應用化學系洪崧富教授團隊所執筆。本文探討如何利用臨場 X 光吸收光譜來研究催化材料在電解水以及二氧化碳轉換過程中的化學性質與配位環境變化。強調對催化劑活性結構的精確分析以及與催化活性之關聯,展現出臨場光譜技術在發展再生能源的轉換與儲存技術的重要性。
https://doi.org/10.6623/chem.202506_83(2).004
表面增強拉曼散射光譜應用於膀胱癌成像與免疫調控光學診斷平台之開發,由國立成功大學光電科學與工程學系黃志嘉教授團隊所執筆。本文聚焦於將表面增強拉曼散射光譜技術應用於膀胱癌的成像與免疫調控之光學診斷平台,利用有機膜修飾奈米粒子的穩定性可以使光譜技術得以追蹤巨噬細胞表型的轉變過程,進而實現未來癌症診療一體的應用。
https://doi.org/10.6623/chem.202506_83(2).005
臨場傅立葉轉換紅外光譜應用於光催化二氧化碳還原反應,由國立臺灣大學凝態科學研究中心吳恆良博士團隊所執筆。利用光催化劑將二氧化碳轉化為具高價值的碳氫化合物已成為淨零排放議題中的關鍵技術之一。本文回顧臨場傅立葉轉換紅外光譜應用於光催化劑表面吸附物與反應中間體的形成與轉換,展現此技術在推動二氧化碳轉換、理解光催化反應機制與催化材料設計的重要性。
https://doi.org/10.6623/chem.202506_83(2).006
本期亦收錄兩篇「年輕化學家介紹」專欄,將為讀者介紹兩位榮獲本會 2024 年傑出青年化學家獎章的年輕化學家,中山大學化學系廖軒宏副教授和中央研究院生物化學研究所林曉青副研究員,並邀請二位分享研究歷程。
https://doi.org/10.6623/chem.202506_83(2).008
https://doi.org/10.6623/chem.202506_83(2).009
最後,本期內容雖然無法完整涵蓋光譜學在各領域材料發展所扮演的角色,但仍希望透過上述報導讓讀者了解目前國內學者如何利用光譜學來引導材料發展的努力,並由衷感謝作者群們對於本期議題之支持以及分享。
歡迎讀者踴躍閱讀本期《化學》!