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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    產氫催化反應在鎳摻雜磷化鐵的活性探討
    (2023) 潘志軒; Pan, Zhi-Xuan
    氫氣是一種具有高能量且環保的可再生能源,能夠代替目前被廣泛使用的化石燃料,是非常具有潛力的新興能源。在沒有使用Pt的產氫反應催化劑中,過渡金屬磷化物中的磷化鐵是一種在產氫反應(HER)中具有潛力的材料,但是磷化鐵的效果遠遠落後Pt。因此本實驗利用硫酸亞鐵與草酸進行共沉澱法後進行鍛燒合成出氧化鐵,再利用化學氣相沉積法(Chemical Vapor Deposition)將磷附著在氧化鐵上以達到磷化來產生磷化鐵,並且摻雜鎳以產生二元磷化物(NixFe1-x)P,透過改變鎳與鐵的比例與不同的氧化溫度造成的電催化活性效果變化。鑑定催化劑方面使用掃描式電子顯微鏡(SEM)進行形貌鑑定,使用粉末X射線繞射儀(PXRD)進行結構鑑定,使用能量色散X射線儀(EDX)以及X射線光電子譜儀(XPS)鑑定催化劑組成,電催化活性方面使用線性伏安法(LSV)獲得過電位(overpotential)以及塔菲爾斜率(Tafel slope),使用循環伏安法(CV)測量活性面積獲得雙電層電容值(Cdl)。最後結果能夠發現將鎳摻雜進磷化鐵中可以增強磷化鐵的電催化效果以及活性位點,並調整鎳摻雜比例到33%時,形成(NiFe¬2)P,有著最好的電催化活性,另外改變氧化溫度也會影響電催化活性,當氧化溫度提升至500度時,(NiFe¬2)P-500顯示出最好的電催化效率,在-10 mA/cm2時的過電位為115 mV,Tafel slope為81 mV/dec,所以在這催化劑中,HER機制屬於Volmer-Heyrovsky mechanism。
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    銀/鉑奈米島狀薄膜於電漿子增強的光催化產氫應用
    (2021) 姚雅雪; Yao, Ya-Syue
    近年來全球對於環保課題逐漸重視,積極發展對於環境友善的綠色能源,使得氫能受到廣泛注意。由於產氫反應(Hydrogen evolution reaction, HER)的動力學相當緩慢,需要開發具有良好效率的催化劑,以促進反應發生。貴金屬鉑(Pt)被證實是最佳的產氫催化材料,但其價格高昂並且地球含量稀少限制其發展應用,因此需開發出鉑負載量低且高活性的催化劑。本實驗利用金種誘導生長法,結合金種和多侖試劑(Tollens’ ragent),在ITO導電玻璃上製作銀奈米島狀薄膜(Ag nanoisland film, Ag-NIF)。通過調控Ag前驅物(AgNO3)、Ag+穩定劑(NH4OH)和還原劑(glucose)的濃度與生長時間等參數來調整島與島間隙(Gap)。接著在溴化十六烷基三甲銨 (CTAB)、抗壞血酸 (AA)、60℃環境下,以銀島狀結構做為模板,利用賈凡尼置換反應(Galvanic replacement),將鉑還原至銀表面形成銀/鉑奈米島狀薄膜(Ag/Pt-NIF),利用SEM圖研究奈米結構表面的變化,並利用感應偶合電漿質譜儀(ICP-MS)進行元素定量分析,最後將此材料應用在光催化產氫反應。結果顯示,催化效果最好的樣品Ag/Pt-NIFs (500 μM)置換比例為10:1(Ag: Pt),鉑含量僅有0.01396 mg/cm2;此外,當Ag/Pt-NIFs置換比例為70:1時,Gap distance約為15.2 nm其光催化產氫增強效果最好,僅需0.00264 mg/cm2鉑負載量,在電流密度為-10 mA/cm2時,與沒照光相比,照光後過電位降低約96 mV。由於銀奈米島狀結構具有強烈的表面電漿共振(Longitudinal surface plasmon resonance, LSPR)效應,其吸收光譜可以從可見光到近紅外光的範圍,實驗結果證明我們的銀/鉑奈米島狀薄膜在光催化可提升產氫的表現。