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)
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    含吡啶環可撓性配子之銅、銀金屬配位聚合物：自組裝合成、結構鑑定與性質研究
    (2016) 林宏睿; Lin, Hung-Jui
    本論文探討含四吡啶環之可撓性配子1,4-bis(di-(3-picolyl)aminomethyl)benzene (p-bpab)與銅離子或銀離子之自組裝反應，並研究生成之配位聚合物的結構特性及其性質。 第一部分為有機配子p-bpab搭配具羧酸基之有機配子與氯化銅水溶液於攝氏120 ℃下進行水熱反應，得到三種化合物{[Cu4(p-bpab)2(suc)3Cl2]•(H2O)6}n (1)、[Cu2(p-bpab)(1,4-ndc)2(H2O)2]n (2)以及{[Cu2(p-bpab)(1,4-ndc)2(H2O)2]•(naphthalene)3}n (3)。化合物1、2與 3的結構都是銅離子與具羧酸基之有機配子形成一維鏈狀結構，並以可撓曲配子p-bpab與一維鏈狀結構上之銅離子配位，形成二維或三維結構。其中化合物1由銅離子、p-bpab與succinic acid鍵結形成特殊三維結構。化合物2由銅離子、p-bpab與nap-1,4-dicarboxylic acid組裝形成二維結構。化合物3之合成條件與化合物2相近，但多加萘進行反應，發現萘環與p-bpab上之吡啶環藉由ππ作用力而導致化合物3之整體二維結構與化合物2截然不同。 第二部分為銀離子與可撓曲配子p-bpab進行室溫自組裝合成，因銀鹽不同陰離子之影響，而得到三種不同的化合物{[Ag2(p-bpab)]•(NO3)2•(CH3OH)}n (4)、{[Ag2(p-bpab)]•(SbF6)2•(CH3OH)6}n (5)及{[Ag2(p-bpab)]•(NO3)•(BF4)•(CH3OH)}n (6)，並探討陰離子效應對整體結構影響。使用硝酸銀與p-bpab反應形成具一維正弦波狀結構的化合物4，使用六氟銻酸銀與p-bpab反應形成具一維鋸齒狀結構化合物5，不同陰離子造成的模板效應以及氫鍵等作用力而導致不同的結構。若將化合物4的配方多加入四氟硼酸鈉，反應後形成的化合物6則為化合物4結構中一個硝酸根離子被置換成四氟硼酸陰離子，但化合物6依然為一維正弦波狀結構，且與化合物4大同小異。本結果顯示具硝酸根離子之一維正弦波狀結構非常穩定，即使加入其他陰離子也不影響其結構變化。 第三部分為硝酸銀與p-bpab之室溫自組裝合成，再加入不同芳香環溶劑反應，得到兩種化合物{[Ag2(p-bpab)]•(NO3)2•(toluene)}n (7)、{[Ag8(p-bpab)4]•(NO3)8•(pyrene)•(THF)2}n (8)，並探討客分子效應對整體結構影響。研究發現即使加入能與有機配子p-bpab上的芳香環形成作用力的溶劑如甲苯以及芘，化合物7以及化合物8兩者結構皆為一維正弦波狀結構，且與化合物4之結構大同小異，顯示加入少許芳香環溶劑不足以影響結構變化。 第四部分探討化合物4是否具有吸附甲苯的能力，並產生類似於化合物7的結構。結果顯示化合物4可能具有吸附甲苯的能力，但於室溫下的吸附量有限，因此無法完全轉換成類似化合物7的結構。