石墨包裹纳米金属晶粒(Graphite Encapsulated Metal nanoparticles, GEM)是一种在1993年偶然间发现的新超威复合材料,外层由吸附效果佳的多片石墨层所组成,内核则包裹有纳米金属晶粒,而由于铁、钴和镍等铁磁性金属具有催化碳变为石墨的能力,故以合成石墨包裹纳米铁磁性金属晶粒的研究最为普遍。本研究系以石墨包裹纳米铁晶粒(FeGEM)做为主要研究材料,针对该材料的合成纯化步骤及表面改质程序,进行操作条件的分析改良,成功发现使用盐酸进行FeGEM颗粒的酸溶纯化步骤可降低产物中氧化物杂质的产生,并可保留最佳包裹良率;而利用硝酸进行升温回流程序,则可以在较低的升温条件(80℃)下达到改质FeGEM表面特性的目的,使颗粒表面由亲油性转变为亲水性,且可稳定悬浮于去离子水或乙醇等极性溶剂中24小时以上,有效解决颗粒容易团聚的缺点,大幅提升FeGEM的应用潜力。