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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    兩性離子共聚物的合成以及作為混凝土化學摻料的可行性評估
    (2005) 江福泰
    強塑劑對高性能混凝土工作性有相當大的影響。本研究合成二種共聚物PDA和PAMD作為混凝土的分散劑。首先利用馬來酸酐和N,N-二甲基-1,3-丙二胺合成CDPA,再和氯醋酸鈉反應得到DAE,再和丙烯醯胺依不同比例行自由基聚合得到PDA。接著由2-丙烯醯胺-2-甲基丙烷磺酸( AMPSA )、甲基丙烯酸( MAA )與改質單體DAE依不同比例行自由基聚合得到PAMD。以FT-IR與1H-NMR鑑定合成之DAE、PDA和PAMD結構;利用GPC測定共聚物的分子量,電位滴定儀測定共聚物中單體比例。 探討PDA、PAMD的單體比例、分子量對水泥漿的流動性與混凝土的工作性的影響,結果並與商用之磺酸系HPC-1000及羧酸系HP 100進行比較。研究結果顯示, 添加PDA( DAE :AAM = 1 : 5, Mw= 5.3 × 104 )的水泥漿體具有最佳之初始迷你坍度與坍度維持性,飽和劑量為0.8wt%。添加PAMD( AMPSA : MAA : DAE = 3 : 5 : 1, Mw= 4.9 × 104 )的水泥漿體具有最佳之初始迷你坍度與坍度維持性,飽和劑量為0.2%。
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    奈米銀的製備和其在抗菌纖維上的應用
    (2009) 杜孟達; Meng-Da Du
    本篇論文主要為合成一種水溶性共聚物PAD,可同時做為銀粒子的保護劑和布料的親水劑,PAD是由丙烯醯胺和DAPA為反應物在適當條件下反應所得之產物。研究過程中改變PAD/AgNO3比例、pH值,以UV-VIS光譜圖探討PAD對形成的奈米銀粒子的分散性影響,結果顯示在pH值接近11時進行還原可得分散較好的銀粒子;而由TEM圖得知當PAD/AgNO3比例約為1時比濃度比為1.67, 5時,PAD有較佳的銀粒子保護效果。將Nylon布料經浸泡於不同pH值的PAD/Ag溶液一段時間後,在pH值約為10.5時有99%的抗菌效果,但抗菌率經15次以上的清洗後僅剩56%,有明顯降低的現象;若Nylon布料先經由商用親水劑SPP處理,再經浸泡PAD/Ag溶液後可得穩定的殺菌效果。將聚酯(PET)、Nylon等疏水性布料浸泡於PAD、還原劑和AgNO3溶液中,PAD可作為布料的親水劑,使銀離子和還原後的奈米銀粒子能有效分散在布料結構中,即使布料經過20次的清洗,奈米銀粒子仍可附著於布料上,使有加入PAD處理的PET布料其抗菌率明顯優於未加入PAD的PET改質布料;而在銀離子濃度小於0.5mM時,PAD對Nylon布料提升抗菌率的影響才會顯現出來。在未加入PAD的情況下以高溫法改質布料時,Spandex中的PU成份有助於銀粒子的形成,所以使Nylon91在抗菌能力上優於Nylon100,此外,可由UV-visible光譜圖發現每次高溫法所消耗的銀離子莫耳數少,所以銀離子溶液可重覆使用,減少銀原料的浪費;而加入PAD時,PAD則明顯提升銀粒子的生成,所以改質後的Nylon布料皆有穩定的抗菌效果。
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    兩性分散劑的合成及對鈦酸鋇漿體分散性質的影響
    (2007) 高建群
    本篇論文主要是合成一種兩性共聚物,聚(甲基丙烯醯胺-氮-[3- (二甲基胺)-丙基醋酸鈉]-甲基丙烯醯胺,探討不同分子量之PDSM對於鈦酸鋇BT水系漿體分散性質的影響,並與Darvan C比較。本研究中合成之共聚物以1H-NMR及FTIR確認其結構並利用GPC測得四種PDSM之分子量,並以電位滴定儀測量單體比例及解離率。 將合成之PDSM添加於BT漿體中,經由測試流變行為、界達電位、粒徑分佈等方法來探討漿體之穩定性,並量測BT漿體中鋇離子的溶出。實驗結果顯示添加PDSM (Mw=2.5×105) 在漿體的分散效果優於其他分子量,因PDSM (Mw=2.5×105) 使得漿體有較低的黏度、較大的界達電位、較小的粒徑分佈及鋇離子溶出量減少,其分散效果和Darvan C相近,故添加此共聚物能夠使漿體達到良好分散且穩定之效果;經過壓胚、燒結後的胚體之密度及介電常數均較Darvan C高,顯示PDSM (Mw=2.5×105) 對BT漿體有很好的分散效果。
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    兩性共聚物與磺酸系強塑劑相容性之研究
    (2007) 方超倫
    摘 要 磺酸系強塑劑添加入混凝土後常會有坍度損失的現象,因此如何改善此現象便成為一重要的研究課題。本研究合成二種共聚物PDA和PDAM作為混凝土的化學摻料。首先利用馬來酸酐和N,N-二甲基-1,3-丙二胺合成CDPA,再和氯醋酸鈉反應合成單體DAE,再和丙烯醯胺聚合得到PDA。另外由2-丙烯醯胺-2-甲基丙烷磺酸 ( AMPSA )、甲基丙烯酸 ( MAA ) 與DAE聚合得到PDAM。以FT-IR與1H-NMR確認合成之DAE及PDA、PDAM結構;利用GPC測定共聚物的分子量。 探討磺酸系強塑劑 (STF, M931) 與PDA及PDAM在不同比例混合下對水泥漿的流動性與混凝土的工作性的影響。研究結果顯示, PDAM5 (AMPSA : MAA : DAE = 5 : 5 : 1,Mw = 5.7 × 104) 會使水泥漿有最佳之初始坍度與坍度維持,其飽和劑量為0.8%。此外PDAM3與STF, M931混合時皆有相容性,當藥劑中PDAM3比例越高,水泥漿的初始流動性越佳且坍度損失也越少。以20% PDAM3取代STF添加於混凝土中,需要較低的劑量,便可使混凝土有同樣的混凝土工作性。
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    兩性共聚物的合成與對水泥漿體分散性質的影響
    (2007) 翁為宏
    強塑劑是產製高性能混凝土中的重要組成材料。本研究先利用馬來酸酐和N,N-二甲基胺乙醇合成二甲基胺乙基氧羰基丙烯酸,簡稱DME,再和氯醋酸鈉反應得到單體N,N,N-二甲基胺羧基丙烯酸乙酯乙酸鈉鹽,簡稱DCA,最後和丙烯醯胺以不同比例聚合得到共聚物,簡稱PD。以FT-IR , 1H-NMR光譜分析DME , DCA和PD;利用GPC測定PD之分子量,並以電位滴定求得PD的單體比例。 探討PD的單體比例、分子量對水泥漿體的流動性和混凝土的工作性之影響,並以吸附行為和表面電位說明。結果顯示,添加PD110 (DCA / AAM = 1 / 10 , Mw = 5.5×104) , PD15(b) (DCA / AAM = 1 / 5 , Mw = 4.7×104) 和PD15(c) (DCA / AAM = 1 / 5 , Mw = 1.1×105) 的水泥漿有較好的迷你坍度。在砂漿和混凝土中也有相似的結果,比起磺酸系強塑劑STF,在同一配比下需較少劑量即可達到相同坍流度。
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    陰離子型分散劑的合成及對鈦酸鋇漿體分散性質的影響
    (2007) 徐國庭
    在鈦酸鋇電子陶瓷的製程,要得到穩定性高且分散良好的漿料必須添加分散劑。本篇論文主要是合成陰離子型共聚物聚丙烯醯胺-co-3-18烷基-聚乙二醇-羰基丙烯酸,Poly (acrylamide-co-3-octadecoxy poly (ethylene glycol) carbonyl acrylic acid) (POPCA),探討共聚物中分子量 (Mw) 對於鈦酸鋇水系漿體分散性質的影響。 合成之POPCA以1H-NMR及IR光譜確認其結構,並利用GPC測定其分子量,使用電位滴定儀測量其單體比例及解離率。添加POPCA對於鈦酸鋇漿體穩定性的影響,主要研究方法有流變行為、沈降體積及粒徑分佈,並利用界達電位及吸附量等實驗來解釋;另外以ICP-MS來測量鈦酸鋇漿體Ba2+的溶出量。實驗結果發現隨著添加共聚物的分子量的下降,鈦酸鋇漿體有較佳的穩定性,胚體有較高的胚體密度。POPCA (14) (1.4×104)有最佳的分散效果,原因是吸附此聚合物的BT粒子有最大的負界達電位。最後添加POPCA能減少漿體中鋇離子的溶出。
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    兩性離子共聚合物合成以及對水泥質材料流動性的可行性評估
    (2005) 陳俊瑋
    添加強塑劑於混凝土中,可增加混凝土的工作性。本研究先利用丙烯酸二甲胺乙酯與氯醋酸鈉合成出DAAE單體。接著由2-丙烯醯胺-2-甲基丙烷磺酸(AMPSA)、甲基丙烯酸(MAA)與DAAE單體以自由基聚合方式,反應得到共聚物PAMD。合成之DAAE與PAMD以FT-IR與1H-NMR鑑定其結構,並以電位滴定儀測定共聚物單體比例。探討PAMD的單體比例與分子量對水泥漿流動性的影響,並以共聚物對水泥粒子吸附行為與表面電位來說明。 研究結果顯示,添加PAMD (AMPSA/MAA/DAAE = 6/10/1,Mw=1.1×105) 的水泥漿有最好的迷你坍度與坍度維持性,飽和劑量約為0.2wt%,效果優於商用強塑劑HP100 (羧酸系)與HPC1000 (磺酸系)。
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    高分子分散劑的合成以及對於鈦酸鋇粉末的分散性質
    (2005) 陳志豪
    在鈦酸鋇電子陶瓷的製程,要得到穩定性高且分散良好的漿料必須添加分散劑。本篇論文主要是延續本實驗室所合成之分散劑:兩性共聚物PDA [ Poly ( (α-(N,N-dimethyl -N-(3-(β-carboxylate) acrylamino) propyl) ammonium ethanate)-co-acrylamide ) ] 及陰離子型共聚物 PAMC [ Poly (2-Acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid-co- Methacrylic acid-co-β-carboxylate (hydroxyl acrylic polyethylester)) ],探討共聚物中的不同單體比例對於鈦酸鋇水系漿體分散性質的影響,並與分散劑 PMAAN [ Poly (methacrylic acid) ] 比較。 本研究中合成之共聚物以H1-NMR及FTIR確認其結構並利用GPC測定其分子量,使用電位滴定儀測量其單體比例及解離率。 添加共聚物對於鈦酸鋇漿體穩定性的影響,主要研究方法有流變行為、沈降體積及粒徑分佈,並利用表面電位及吸附量等實驗來解釋,另外利用ICP-MASS來測量鈦酸鋇漿體Ba2+的溶出量。實驗結果發現添加共聚物能使鈦酸鋇漿體穩定,而分散效果在添加少量時以PAMC最佳。而由生胚密度、燒結密度、介電常數、介電損失等測試結果顯示,以PDA這一系列效果最佳。另外添加PDA及PAMC均能減少鋇離子的溶出,此因這兩種共聚物具有較多帶負電的官能基可以吸附較多鋇離子。