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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    水煤氣與固態氧化物燃料電池的陽極在過渡金屬上的催化反應
    (2011) 林家豪; Lin chia-hau
    本篇論文主要針對過渡金屬進行兩部分的催化反應研究,在第一部分中密度 泛函理論(DFT)計算被用來探討最密堆積的過渡金屬Co、Ni、Cu (第三週期) Rh、Pd、Ag (第四週期) 和 Ir、Pt、Au (第五週期)上水煤氣轉移反應(water gas shift,簡稱WGS)機構,在計算後結果中顯示,WGS 反應機構包括氧化還原(redox)、羧基化(carboxyl)、以及甲酸化(formate)的反應途徑。比較三個反應途徑能障大小的趨勢,可以發現與週期表上第9 族< 10 族 < 11 族 ; 第3 週期 < 第4 週期 <第5 週期相類似,因此顯示,越往右下的d-軌域金屬(Cu, Ag, Pt, and Au)對於WGS反應具有較佳的活性。在實驗上因為甲酸 (formate)具有較低的生成能量,以及較高的分解能量,因此最容易被觀測到,此外,我們也對這些具有活性的金屬表面進行催化表現的檢視,結果顯示,WGS 反應主要的反應途徑在Ag(111),以及Au(111)的表面是進行氧化還原(redox);然而,在Cu(111)以及Pt(111)的金屬表面,這三個反應途徑對WGS 反應的貢獻是相類似的。最後,在這裡我們也檢視了費希爾—特普希反應(Fischer-Tropsch synthesis)中的甲酰化反應(formyl),和燃燒反應(combustion reaction),以及甲酸化反應(formate pathway),而結果中顯示,在 金屬表面上,FTS 反應與WGS 反應活性大小具有相反的趨勢,而在Cu、Ag、 Pt、與Au 的金屬催化表面,甲酰化反應(formyl)則會繼續進行甲酸化的反應途徑 (formate pathway)。 在第二部分中,是使用實驗的方法,來探討固態氧化物燃料電池(SOFC)陽極的催化反應,其陽極使用具有高活性的陶瓷材料包括Co/YSZ、Ni/YSZ、Cu/YSZ、Pd/YSZ、Ag/YSZ、Pt/YSZ、Au/YSZ,而在一開始SOFC 的製成方面,使用共壓 法、沉浸法、以及旋轉塗佈法來製備陽極支撐型以及電解質支撐型的 SOFC,此 外,電池也使用XRD、SEM、EDS 來對陽極分別進行化合物組成、表面微結構、 確認元素組成的特性分析,我們也對電池以氫氣為燃料測試在600-850 oC 的效能,在測試結果中顯示,以陽極支撐型中利用旋轉塗佈法製成的電池效能最高,而利 用電解質支撐法製備的電池中,氫氣氧化反應在不同陽極的效能會有以下趨勢, Au-YSZ > Ag-YSZ > Pt-YSZ > Ni-YSZ > Co-YSZ > Cu-YSZ > Pd-YSZ,不同陽極材料的催化性也將進行初步探討。