智慧化即時監控高品質石墨烯量產製程

工業4.0中的智慧化製造是目前政府針對產業升級與轉型的重要政策之一，因台灣 大多製造業以代工為主的低毛利特性，故相關政策希望藉由導入智慧化生產協助企 業提升研發能量以創新提升獲利，另一方面也發展高附加價值的相關產品服務。結 合工業4.0與發展高附加價值產品，本計畫提出以拉曼光譜技術即時監控石墨烯量 產製程，拉曼光譜儀作為智慧化製造中的偵測器，也是評估石墨烯品質的利器，石 墨烯在近十年來已在各領域的研究中展現其優異的特性，其具有高附加價值並在未 來仍具有高度發展潛力，但在工業界卻鮮少應用於實際產品中，主要原因是侷限於 市售石墨烯的品質普遍不良，致使學術研究與產業應用存在巨大落差，研究指出 ，市售石墨烯普遍存在品質、純度與結構特性不佳等問題，這也成為石墨烯商用化 的最大阻力，如能生產高品質的石墨烯可帶動後續更多的產業發展，如鋰電池、複 合材料等，本研究將採用Hummers法備製氧化石墨烯再以微波將其還原為高品質 石墨烯，該製程具有設備成本低並有利於後續的應用，反應過程將以拉曼光譜儀全 程即時監控製程變化，量測數據將於雲端運算與儲存，最終可預期本研究產出之石 墨烯可迎合市場對於高品質石墨烯的需求，並且發展之監控技術可作為智慧化製造 之第一線偵測器並可推廣至相關化工、製藥與食品產業。