無機顏料之合成與性質分析

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Title:	無機顏料之合成與性質分析
Authors:	李其融
Contributors:	化學工程與材料科技系
Keywords:	QTAIM, Bond Path
Date:	2014-10-31
Issue Date:	2015-01-08 11:52:03 (UTC+8)
Abstract:	無機顏料不管是天然或是人工合成，均已廣泛應用在陶藝工業、釉料與瓷器珐瑯藝品。大多是的無機顏料多製備為金屬氧化物、尖晶石、鋯英石與鋁氧化物。今年來，如陶瓷顏料的發展主要集中在研發新型陶瓷顏料，或是利用新的製備生產方法。在本計劃的目標化合物將利用水熱法、溶膠–凝膠法與為乳液法製備之，而影響生成物的因子如燒結溫度、界面活性劑的種類與含量、酸鹼值等因素將會被詳細討論之。化合物的成分與其精細結構將分別利用Ｘ光繞射、Ｘ光吸收光譜、熱分析與掃瞄式電子顯微鏡等儀器仔細量測與分析。陶瓷顏料主要都使用無機類顏料乃在於他們的熱穩定性，不溶於有料，且不易被物理性或化學性侵蝕。為獲得更精確、更深層了解，經由結構的修飾，或鍵結的改變可能會影響化學做用力的各項物理量，本計劃將利用"分子中原子"的量子理論(QTAIM)。此理論可有效地分析化學鍵或是化學作用力的本質。在QTAIM中，系統將備分割成數個次系統，並利用物理上常使用的零位面概念定出次系統的邊界環境。這一切的分析將以電荷密度為分析之函數，電荷密度函數的獲得可從實驗值（如X 光繞射數據）或是利用理論計算獲得的函數多項式來描述之。X 光結晶學是一項相當有效的方法，經由解析分子準確的結構可用來研究其結構、化學性質與其生物活性的關連性。除了對目標化合物分子做一般性的結構解析之外，我們還引進多極模型的概念，從分子的多極函數資料庫中將相關資訊引入我們的目標化合物中。各種化學鍵與相關的弱作用力都將利用分子內原子的理論進行各項物理量的分析研究。關於這類作用力除了使用多極精算與拓樸學的方式探討外，還利用理論計算（其包括分子軌域計算與分子動力學計算）的方式來求得，如此可以相互印證彼此的結果。我們將針對模型分子反應型式的不同而找出相關各種物理量。如各個化學鍵的強度，各分子片段或原子的電荷大小、同時，我們將仔細分析各個化學鍵或是化學作用力，其利用的依據除利用臨界點與鍵路徑搜尋外，我們還會利用費米洞函數、來源函數與非定域指數等方法，做更近一步的檢驗。期望經由一系列嚴謹的分析，可以對各項鍵結與作用力做較清楚、客觀的定義。如此，將有助於日後不管是新材料的研發，可以提供一條有效的規則將利用分子中原子的理論進行各項物理量的分析研究。去輔助目標物的設計方向。
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