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    不同氮含量螢光奈米鑽石製備及光譜特性研究與生物應用
    (2012) 蘇隆畯; Long-Jyun Su
    螢光奈米鑽石(fluorescent nanodiamond) 是一種擁有許多獨特性質的新穎奈米材料，螢光奈米鑽石具有極佳的光穩定性並具有非常好的生物相容性，而且其表面容易修飾一些特定的官能基團，如果我們能增加螢光奈米鑽石的螢光強度，將更有助於我們在生物標記(bio-label)上的應用。 具有 N-V0 及 N-V- 缺陷中心(defect center)的螢光奈米鑽石是最常使用的紅色螢光奈米鑽石(red-FND)，我們推估，如果增加奈米鑽石中的氮含量，有助於更多N-V0 及 N-V- 缺陷中心(defect center)產生，將使得螢光奈米鑽石放出的螢光強度更高，有利於我們在生物顯影上的應用。因此，我們利用擴散反射紅外線傅立葉轉換光譜法 Diffuse Reflectance Infrared Fourier Transform (DRIFT) Spectroscopy，偵測不同鑽石材料，並且依據單聲子區域 (1000-1400cm-1) 有獨自的特徵吸收峰來推算不同鑽石材料所含的氮含量，由於起初量測的鑽石粒徑均為10~40微米，因此我們再利用3維高能量球磨機 (3D-Ball mill machine)將這些不同氮含量的鑽石材料研磨並分離出粒徑約100奈米的不同氮含量奈米鑽石，接續再利用我們實驗室自行架設的離子佈植設備(40KeV Helium beam)將這些不同氮含量的奈米鑽石製作成不同氮含量的100奈米螢光鑽石，以利我們進行探討與應用。 經由本篇論文研究後，得知並非氮含量越高的螢光奈米鑽石其螢光強度就越強，根據研究指出，氮含量約為 ~157 ppm時 (Yellow RVD sample)，會有最高的螢光強度表現，其螢光強度為我們實驗室原本所生產的Ele6_100奈米螢光鑽石的兩倍；另外，我們直接將Ele6_100奈米螢光鑽石利用3維高能量球磨機研磨，經過處理後，可以得到30奈米螢光鑽石，其螢光強度為原始我們實驗室自行生產的35奈米螢光鑽石的3~4倍，因此我們不僅僅找尋到螢光強度更高的螢光鑽米鑽石，也成功地製備粒徑小、螢光強度高的30奈米螢光鑽石，以利我們接續的生物顯影以及光學上的研究及應用。