化學系

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國立臺灣師範大學化學系座落於公館校區理學院大樓。本系成立於民國五十一年,最初僅設大學部。之後於民國六十三年、七十八年陸續成立化學研究所碩士班和博士班。本系教育目標旨在培養化學專業人才與中等學校自然及化學專業師資,授課著重理論及應用性。本系所現有師資為專任教授25人,另外尚有與中央研究院合聘教授3位,在分析、有機、無機及物理化學四個學門的基礎上發展跨領域之教學研究合作計畫。此外,本系另有助教13位,職技員工1位,協助處理一般學生實驗及行政事務。學生方面,大學部現實際共322人,碩士班現實際就學研究生共174人,博士班現實際就學共55人。

本系一向秉持著教學與研究並重,近年來為配合許多研究計畫的需求,研究設備亦不斷的更新。本系所的研究計畫大部分來自國科會的經費補助。此外,本系提供研究生獎助學金,研究生可支領助教獎學金(TA)、研究獎學金(RA)和部分的個別教授所提供的博士班學生獎學金(fellowships)。成績優良的大學部學生也可以申請獎學金。

本校圖書館藏書豐富,除了本部圖書館外,分部理學院圖書館西文藏書現有13萬餘冊,西文期刊合訂本有911餘種期刊,將近約3萬冊。此外,西文現期期刊約450種,涵蓋化學、生化、生物科技、材料及其他科學類等領域。目前本系各研究室連接校園網路,將館藏查詢、圖書流通、期刊目錄轉載等功能,納入圖書館資訊系統中,並提供多種光碟資料庫之檢索及線上資料庫如Science Citation Index,Chemical Citation Index,Chemical Abstracts,Beilstein,MDL資料庫與STICNET全國科技資訊網路之查詢。

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    聯吡啶串接之含硫的過渡金屬 (鐵、銅) 聚合物: 合成、半導體特性及物性之探討
    (2023) 許名淇; Hsu, Ming-Chi
    1. 硫/鐵/銅系統 利用三組件 (three-component) 之固態溶劑輔助研磨 (liquid-assisted grinding, LAG) 或溶劑法,將 [Et4N]2[SFe3(CO)9] ([Et4N]2[1])、[Cu(MeCN)4][BF4] 及具共軛性之含氮吡啶 1,2-bis(4-pyridyl)ethylene (bpee) 以劑量比反應可獲得一系列具新穎構型之二維含 SFe3(CO)9−bpee混合銅聚合物 [SFe3(CO)9Cu2(bpee)x]n (x = 2, 1-bpee-2D-1; x = 3, 1-bpee-2D-2; x = 3.5, 1-bpee-2D-3)。此系列聚合物之結構轉換關係可藉由引入當量比之 bpee 或 [SFe3(CO)9]2−/[Cu(MeCN)4]+ 以溶劑輔助研磨 (LAG) 之方法成功完成,亦或是利用汞燈照射 1-bpee-2D-1‧MeCN 獲得由 Cu−N(bpee) 鍵斷裂重組之二維聚合物 [SFe3(CO)9Cu2(bpee)2]n (1-bpee-2D-1IR)。經由 X-ray 解析可知,這些含 bpee 與過去合成的其他具不同有機含氮吡啶 [4,4'-dipyridyl (dpy)、1,2-bis(4-pyridyl)ethane (bpea) 及 1,3-bis(4-pyridyl)propane (bpp)] 之含硫混合鐵銅聚合物可依 SFe3(CO)9 之角色而區分其鍵結模式為五大類,分別為團簇串聯 (cluster-linked)、團簇阻斷 (cluster-blocked)、團簇垂吊 (cluster-pendant)、團簇雙臂 (cluster-armed) 及團簇單臂 (cluster-one-armed)。此系列混合硫及鐵之銅聚合物具有低且可調控之光學能隙 (1.55 ~ 1.79 eV) 及平行趨勢之電導率值 (3.26×10–8 ~ 1.48×10–6 S/cm),並進一步了解與其鍵結模式與半導體性質之關係。藉由 X-ray 結構解析、泛函密度理論計算 (DFT calculations)、X-ray 電子光譜 (X-ray Photoelectron spectroscopy, XPS) 和 X-ray 吸收近邊緣結構光譜 (X-ray absorption near-edge spectroscopy,XAS) 證明聚合物結構中具富電子之 SFe3(CO)9 可作為電子提供者,並利用聚合物骨架或羰基及含氮配基所產生之弱作用力達成有效電子傳輸。最後,此系列聚合物之固態電化學顯示其氧化還原峰值皆較 [Et4N]2[1] 往陰極偏移,表示錯合物引入無限延伸的銅−含氮配體結構能有效促進電子流通。2. 硒/鐵/銅系統 藉由三組件 (three-component) 之固態溶劑輔助研磨法 (liquid-assisted grinding, LAG),將 [Et4N]2[SeFe3(CO)9] ([Et4N]2[1])、[Cu(MeCN)4][BF4] 及具共軛性之含氮吡啶4,4’-dipyridyl (dpy) 或 1,2-bis(4-pyridyl)ethylene (bpee),或富彈性之 1,2-bis(4-pyridyl)ethane (bpea) 或 1,3-bis(4-pyridyl)propane (bpp) 以劑量比反應可獲得一系列具新穎構型之一維及二維含硒混合鐵銅有機−無機聚合物,其中包含團簇串聯 (cluster-linked) 二維聚合物 [SeFe3(CO)9Cu2(MeCN)(dpy)1.5]n (1-dpy-2D) 及 [SeFe3(CO)9Cu2(bpp)2]n (1-bpp-2D)、團簇垂吊 (cluster-pendant) 一維聚合物 [SeFe3(CO)9Cu2(dpy)3]n (1-dpy-1D) 及團簇阻斷 (cluster-blocked) 一維鏈 [SeFe3(CO)9Cu2(L)]n (1-L-1D, L = bpee, bpea)。此系列混合硒鐵之銅聚合物具有低且可調控之光學能隙 (1.49−1.72 eV),並被發現其數值根據結構特性上升: 團簇串聯 1-dpy-2D 及 1-bpp-2D (1.49−1.58 eV)、團簇阻斷 1-bpea-1D 及 1-bpee-1D (1.59−1.62 eV)、 團簇垂吊 1-dpy-1D (1.72 eV),證明引入 [SeFe3(CO)9] 的鍵結模式對於電子傳輸效率之重要性。此外,代表性聚合物1-bpp-2D、1-bpea-1D 及 1-dpy-1D 之電導率數值分別為 3.13×10–7、2.92×10–7 及 2.30×10–7 S/cm,與能隙之趨勢平行,顯示此系列 Se−Fe−Cu 聚合物之半導體特性。值得注意的是,以共軛阻斷含氮配體 bpp 做為連接配子之聚合物 1-bpp-2D 具有異常低之能隙 (1.58 eV),主要是來自C−H(dipyridyl)···O(carbonyl) 以及C−H(dipyridyl)···π(dipyridyl) 弱作用力於骨架結構中進行有效的電子傳導所導致。 (此章節摘錄自Inorg. Chem. 2021, 60, 18270)