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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    含鉍之 (鉻、鐵) 金屬團簇化合物的合成、轉換關係、化性、物性與理論計算之探討
    (2015) 邢凱捷; Kai-Jieah Hsing
    當開放型四面體化合物 [Bi{Cr(CO)5}4]3– 與 2 當量的 [Cu(MeCN)4][BF4] 試劑於 MeCN 中反應，可生成平面三角形化合物 [Bi{Cr(CO)5}3]– (1)；反之，1 可藉由與 2 當量 [HCr(CO)5]– 逆反應得 [Bi{Cr(CO)5}4]3–。X-ray 結構解析發現化合物 1 為以鉍原子為中心鍵結三個 [Cr(CO)5] 片斷的平面三角形之構型；特別的是，化合物 1 具有不飽和之  電子系統。有鑑於此，將 1 分別與 KX (X = Cl, Br, I, OH) 於 MeCN 或 THF 中反應，可生成鹵素或羥基加成之四面體化合物 [XBi{Cr(CO)5}3]2– (X = Cl, 2-Cl; Br, 2-Br; I, 2-I; OH, 3)；其中，當 2-I 與 AgNO3 反應時，可逆反應形成 1。若進一步將 1 與 Fe(CO)5 於鹼性甲醇溶液反應，可生成罕見混合鉻與鐵之四面體化合物 [Bi{Cr(CO)5}3{Fe(CO)4}]3– (4)。特別的是，化合物 1 具有溶劑化顯色 (Solvatochromism) 之特性，當其分別溶於 DMF、MeCN、Acetone、MeOH、THF、EtOH 與 CH2Cl2 時，溶液所呈現的顏色依序為紅、橘紅、橘黃、黃、草綠、碧綠與孔雀綠。本研究藉由偵測此一系列化合物之電化學、液態紫外/可見光光譜與反射式固態紫外光譜來探討引入不同鹵素與異核金屬的效應，並搭配理論計算來佐證。
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    以理論計算方式探討硫化氫分解與硫氧化反應在純金屬Ni(111)與Pt(111)以及雙金屬Ni@Pt(111)與Pt@Ni(111)表面上的反應機構
    (2011) 葉丞豪
    我們使用週期性密度泛函理論來研究燃料電池中受到硫毒化問題以及氧化去硫的反應，含硫物種如硫化氫容易吸附在燃料電池的電極上並造成硫原子和金屬電極的強烈鍵結使得電極遭受毒化降低反應效能，利用添加氧氣去除硫原子形成二氧化硫分子離開是解決辦法之一。我們計算了純金屬Ni(111)和Pt(111)表面上的硫氧化反應中的關鍵步驟：SO2生成反應中的反應能障分別是1.07 eV以及0.41 eV，顯示在Pt(111)表面上去除硫的效果比在Ni(111)表面上好。而近年來越來越多研究指出使用雙金屬觸媒可以達到比純金屬更好的催化效果，我們的結果顯示在Ni@Pt(111)表面上SO2生成的反應能障為1.86 eV而在Pt@Ni(111)表面上僅需要0.13 eV的能障即會生成SO2。因此歸納對於氧化硫生成SO2的反應而言，其反應能力優劣順序為Pt@Ni(111) > Pt(111) > Ni(111) > Ni@Pt(111)，最後經由H2S在Pt@Ni(111)表面上分解會呈現吸熱的低毒化能力以及利用高低覆蓋率(或高低壓)的反應測試中都證明了Pt@Ni(111)表面具備更優於純金屬的抗硫性。
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    MH+(M = Ni, Cu, Zn)和CH4, NH3, H2O等分子在氣相中反應以產生氫氣之理論計算與研究
    (2011) 楊芳怡; Fang-I Yang
    在本文中，我們將藉由密度泛函理論當中的B3LYP方法來探討週期表中第一排過渡金屬的氫化物（[MH]+，M＝Ni、Cu、Zn)，與含氫的小分子(CH4、NH3、H2O)之氣相反應，研究產生氫氣的可能反應機制，以及反應位能與能障的討論。 本實驗共分成三個部分進行研究：（1）MH+(M = Ni, Cu, Zn) + CH4 反應機構的理論探討，（2）MH+(M = Ni, Cu, Zn) +H2O 反應機構的理論探討，（3）MH+(M = Ni, Cu, Zn) + NH3 反應機構的理論探討。結果發現，在過渡金屬離子上加了一個hydrogen ligand的反應物[MH]+（M＝Ni、Cu、Zn），皆會先靠近CH4、NH3、H2O等分子形成複合物，經由相似過渡態TS結構，促使CH4、NH3及H2O等分子中的C-H、N-H、O-H 鍵斷裂，並和金屬上的H結合產生氫氣進而脫除。而我們也觀察到，這三種金屬氫化物(NiH+, CuH+, ZnH+) 以及三種小分子(CH4、NH3、H2O)的反應，在位能曲面圖上出現不同的反應趨勢，針對上述的問題我們也會進行更深入的討論。
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    氣相B, Al, Ga原子分別與 N2O，CO2，NO2分子反應機構的理論計算研究
    (2011) 徐淑娘; Shu-Liang Hsu
    人類的農、工、商活動，貢獻了大量的二氧化碳及一氧化二氮，這些迅速增加的氣體造成溫室效應，導致全球氣候異常；另一個因交通運輸及燃燒過程伴隨生成的污染物二氧化氮，影響生物的健康也不容小覷。本篇研究的目的為找出適當之反應物，並透過能障很低的反應機構，來使N2O、CO2、NO2轉變成穩定且無污染或低污染之氣體；我們也將此三種系統的反應性做比較，並提供可能的解釋。 我們使用Gaussian 03套裝軟體來完成理論計算，先以DFT (Density Functional Theory)使用B3LYP/6-311+G(3df)做結構的最佳化，更進一步做CCSD(T)/aug-cc-PVQZ單點計算。結果顯示氣相B、Al、Ga當起始反應物，分別與N2O 、CO2 、NO2進行反應，三個系統中，皆是以B的反應性最佳，可進行的反應路徑最多(包含Insertion)，且放出的能量也最多，Al次之， Ga的反應性最差。 依據Mulliken DA(donor-acceptor) 的理論，推論電子是從金屬轉移到氣體N2O 、CO2 、NO2分子中，形成金屬原子與這些氣體分子中charge為正電的原子相結合，其中間產物往往也最穩定。 此外，氣相B、Al、Ga當起始反應物，與N2O 、CO2 、NO2進行反應，以NO2 的反應性較多變化，而要將穩定的CO2活化，其反應性最差；只有在N2O系統的反應，才會在不需能障的情形下，將N2O降解生成無害的氣體N2，若在CO2 和NO2系統中要生成無害的氣體O2，皆是能障很高的反應，但仍可達成將CO2 和NO2降解成NO及CO氣體。