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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    以多尺度計算化學方法理解孔洞材料:以基於MOF-253的催化劑為例
    (2024) 謝孟錡; HSIEH, Meng-Chi
    由於大氣中二氧化碳濃度提升,造成全球性的環境變遷,並影響生物生存,目前科學界對於解決此問題具有急迫性。金屬有機骨架作為孔洞性材料,具有好的儲存氣體的能力。 MOF-253 經證實對於二氧化碳有很好的吸附能力。本論文旨在通過應用多尺度模擬來加速設計、篩選後修飾合成後的 MOF-253,作為催化中心。目的有四:設計空間尺度由下到上的篩選策略、設計時間尺度由上到下的篩選策略、設計適用於金屬有機骨架材料的模型、推測在此類材料上的反應路徑。第一章詳細敘述本研究的研究背景、動機與架構。第二章說明實驗方法以及用於模擬實驗的理論。第三章說明空間尺度由下到上的篩選模式的實驗設計與研究結果。第四章說明時間尺度由上到下的篩選模式的實驗設計與研究結果。第五章總結本研究的成果並說明未來的展望。透過本研究,提出了三個可行的單金屬反應中心作為活化的催化劑,並且提出了另一種可能的金屬雙體反應中心形式可以做為催化中心。同時,也說明了對應這些催化中心的反應機制。此外,也提出了在金屬有機骨架材料中,連接體旋轉的影響因素與帶來的影響。期許本研究能對於孔洞材料的相關研究發展有所助益。
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    原位光導技術量測二硫化鉬極致薄膜材料於二氧化碳光催化還原反應的應用
    (2021) 柯尚緯; Ke, Shawn-Wei
    本篇論文主要探討使用熱蒸鍍與化學氣相成沉積法合成的三奈米半導體薄膜材料二硫化鉬(MoS2)在光催化二氧化碳還原的反應機制,而我們也藉由薄膜材料對環境感測優異的特性,製作光感測裝置並且使用四極式半導體探針體測量儀去觀測光電導在光催化反應中變化,來幫助我們更深入反應中電子傳遞機制。在我們所測量光導數據主要所做的差異化實驗有環境變因和波長變因去設計實驗,而在光催化方面我們是採用氣體氣相層析去量測與計算產量,再使用長時間光導測量去比較在不同氣體環境下的數據差異,可以得知在二氧化碳和水氣得環境下確實能使光電流下降,即代表載子被氣體分子吸收還原為可循環利用的有機分子燃料。而在波長上主要是紫外光有最佳的光響應,甚至造成了特殊的巨大持久性光導(GPPC) 性質,藉由上述兩者的數據結合,我們能推導出光激發載子與反應氣體間的電子傳遞機制。為了解釋電子傳遞的行為,從能帶彎曲的兩種模式表面電子聚集(SEA)和表面電子消耗(SED),並且參考了光電導的載子活期和光電流大小等特性,推論出表面電子聚集為本薄膜材料提出一個合理和完善的解釋。本研究為了解電子傳遞效應如何影響材料的催化效率,主要的方法即是生成凡德瓦二維異質材料,藉由生長三奈米二硫化鉬薄膜於單層石墨烯來達到材料之間優異的原子級接觸和特殊傳遞特性,更藉此影響和增進光催化二氧化碳還原產率。
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    氧化還原置換合成三元金屬奈米材料與光催化的應用
    (2019) 溫洧正; Wen, Wei-Cheng
    以金奈米雙三角錐(Gold Nanobipyramids, AuNBPs)與金奈米棒(Gold Nanorod, AuNRs)兩種材料在Hexadecyltrimethylammonium chloride(CTAC)環境中將銀離子還原在表面,以至表面生長銀後形成棒狀及塊狀的金/銀-核/殼的結構,接著以銀做為媒介,利用氧化還原電位的差異,將金、鈀、鉑進行對銀的賈法尼置換(Galvanic replacement reaction),並研究各材料與各金屬之間置換後在構型上的差異及光譜上的變化。由於實驗所使用的三價金與四價鉑皆為高價數金屬,導致大量的銀被置換後只能換上少量的金及鉑,進而使其外部構型不甚堅固,因此實驗中我們利用Sodium oleate(NaOL) 先將三價的金先行還原成一價的金,再與二價的鉑一同進行不同價數的相同金屬對同一材料進行置換,讓等量的銀可以置換上較多的金及鉑,使其結構達到更加穩固之目的。最後嘗試將此種材料應用在光電催化實驗上,如產氫反應及二氧化碳還原反應。
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    利用金銅雙金屬奈米材料催化二氧化碳之電化學還原反應
    (2016) 周德宇; Chou, Te-Yu
    近年來由於溫室效應以及能源危機等議題對於人類的生活影響範圍越來越大 ,對於著手開發新興再生能源的研究也越來越多 ,研究範圍也越來越廣。其中對於開發二氧化碳為可再生能源的研究也日益增加 ,因此研究相關材料基板能有效催化二氧化碳還原反應並且提高效率被視為此研究領域重要的目的。 而本研究則以利用金銅雙金屬奈米材料作為實驗基板 ,用以催化在電解反應中的二氧化碳順利還原成一氧化碳並計算其法拉第效率。從原本測試利用水熱法所合成的含銅奈米顆粒基板 ,其一氧化碳的法拉第效率約為1.1% ,然而不斷改進方法使用含金離子之溶液直接滴入含銅奈米顆粒基板基板的表面上並進行鍛燒 ,使整體反應能不受介面活性劑的影響直接在基板的表面上作用,並量測得到一氧化碳的法拉第效率得到約為28.8%。 關鍵字:二氧化碳還原反應;水熱法;金銅雙金屬奈米材料