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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Item ZnTPyP 自組裝超分子奈米結構應用於醋酸氣體感測(2024) 黃聖樺; Huang, Sheng-Hua本研究利用界面活性劑溴化十六烷基三甲銨 (CTAB) 促使四吡啶基鋅卟啉 (ZnTPyP) 發生自組裝合成超分子奈米結構。接著我們比較了 ZnTPyP 微米晶體 (ZnTPyP micro crystal) 與奈米結構 (Nano material) 之氣體反應差異，並將其應用於醋酸氣體感測。ZnTPyP 之微米晶體與奈米結構皆能以穩定的形式存在溶液中，並透過 UV-Vis、SEM、TEM 及 XRD 確認結構的生成，在本實驗中將溶液滴覆於黃金指叉電極上，待其乾燥後再固定於 IC 底座上，並連接 LCR Meter 進行不同氣體之電抗測量。本研究對 15 種揮發性有機氣體進行電抗之量測，其中發現在二甲基甲醯胺 (Dimethylformamide, DMF) 及醋酸 (Acetic acid, AcOH) 具有良好的選擇性，而對其他氣體之反應較不明顯，並且在低濃度區擁有顯著的線性趨勢 (R2＞0.99)，以及良好的再現性和穩定性，透過計算後奈米結構對於醋酸的偵測下限可達 14 ppm。比較材料之反應訊號圖可以看出奈米結構的反應性優於 ZnTPyP 微米晶體，因利用界面活性劑使材料達到奈米化，使氣體易脫附於材料，因此，反應更加穩定，進而達到更低的偵測下限及穩定性。Item 金奈米雙錐體/奈米棒之自組裝用於螢光增強研究(2023) 吳立中; Wu, Li-Chung金奈米材料的尖端因表面電漿共振(Localized Surface Plasmon Resonance, LSPR)，在尖端處擁有較強之電場增強的有去特性。對由於金奈米顆粒表面的保護基可導致其親疏水性的改變，本研究利用不同的硫醇作為保護基修飾金奈米材，一方面控制其表面之親疏水性，另一方面可控制其懸浮於極性與非極性溶液的界面間，將金奈米材料在玻璃基板等平面上進行自組裝排列。利用掃描式電子顯微鏡觀察排列的情況，可以發現金奈米雙錐體的端點指向中心，排列成一類似寄木細工的圖樣（Yosegi patterns）。此一自組裝方法，成功的使金奈米雙錐體的端點相互靠近，並預期在金奈米材料端點對端點的間隙處，會有更強的近場電場增強。本研究中，以近紅外光螢光分子（near-infrared fluorescent dyes）的螢光增強作為研究的重點，選用Streptavidin-IR800作為螢光染劑，藉由金奈米顆粒的自組裝（self-assembly）技術排列出有序的金屬奈米薄膜圖樣，使其電場增強的性質能更加突出，相較於單純的有玻璃基板能夠有效的提升螢光的訊號強度1477倍。此一技術將使金奈米材料未來在光學及奈米生醫檢測方面有更多的應用與發展機會。Item 非接觸式配向層的製備與表面特性研究 ─離子束轟擊聚醯亞胺法和分子自組裝法(2007) 郭書瑋; Shu-Wei Kuo液晶配向層（alignment）是LCD中重要的元件之一，隨著顯示器尺寸的上升和品質的要求，非接觸的配向技術逐漸取代傳統的刷膜配向方式。本研究內容主要分為兩個部份，分別是利用氬、氮及氫離子束轟擊（ion beam bombarded）聚醯亞胺薄膜，以及在類鑽碳表面成長矽烷分子自組裝（molecular self-assembled）薄膜，這兩種非接觸的配向方式製備液晶的配向層，並利用同步輻射X光近緣吸收微結構光譜（NEXAFS）及X光電子能譜（XPS）的技術，研究配向處理後薄膜表面的分子排列位向（orientation order）與化學結構組成（chemical composition）所產生影響。 研究結果顯示，PMDA-ODA聚亞醯胺薄膜在較低的離子能量轟擊下，會有較佳的鍵結異向性，以125 eV的氬離子束施予樣品51015 ions/cm2的暴露量後，可以得到最佳的配向效果；雖然氮離子處理之樣品配向效果不如氬離子，但氮離子束可在較寬的能量及暴露量範圍內，得到一定程度的配向效果；而氫離子束則是最不利於PMDA-ODA材料上的配向。在化學結構上，可以觀察到C=C及C=O鍵結有明顯的破壞情形，並且各元素間，是隨著入射的能量及離子數量選擇性的脫離表面。除了鍵結的破壞以外，也有C=N、N-O及-COO-等新的化學結構生成。 另外，我們也成功地在類鑽碳薄膜上成長3-Aminopropyl -triethoxysilane（APS）自組裝分子膜，並在進一步修飾1-Isothiocyanato-naphthalene（NIC）於APS分子末端， 利用NIC分子上naphthalene基團特定的排列位向，放大氫離子束轟擊配向的效果；最佳的處理條件為依序浸泡30分鐘APS溶液及2小時NIC溶液，而其表面上整體芳香環的雙色性比率（dichroic ratio）為氫離子束轟擊樣品的1.5倍。Item 設計並合成含有醯胺官能基的乙炔蒽和乙炔芘衍生物之有機凝膠分子(2014) 呂幸紋我們成功合成出一系列有機與有機金屬凝膠，DU97、DU135、DU157和DU169，利用乙炔蒽和乙炔芘與本實驗室發展出易形成凝膠結構合成而得最終產物。這一系列化合物在不同有機溶劑中可以形成凝膠。超分子凝膠的形成主要透過凝膠分子的自組裝，藉由氫鍵作用力、π-π作用力以及C-H-π作用力，接著與溶劑分子間形成次級的作用力而形成凝膠。我們利用1H NMR、吸收光譜及放光光譜證實分子間作用力及光物理變化，分子間自組裝主要以J-type aggregation形式進行，經由SEM及TEM觀察其微觀組裝結構，皆呈現典型的纖維結構。在這一系列凝膠中，DU97具有較佳的凝膠能力，在環己烷中形成穩定的凝膠，臨界凝膠濃度為2.9 mg/mL。另外，含有兩價的鉑金屬之DU135和DU157，表現出特別的光物理性質，DU135除氧後同時具有雙重發光特性，分別在415 nm的螢光及655 nm的磷光。相對的，DU157則僅觀察到438 nm之螢光。然而，DU157在含氯的溶劑中會形成氧加成產物，探討其可能機制，推論可能經由自由基路徑產生單重態氧氣加成於蒽上之反應。Item 含L-組胺酸之掌性金屬錯合物之自組裝合成、結構多變性與性質研究(2013) 柯思妤本篇論文研究主題為利用室溫自組裝的方式，合成具有超分子結構的金屬錯合物。利用紅外線光譜儀 (IR)、元素分析儀 (EA)、熱重分析儀 (TGA)、X光單晶與粉末繞射儀來鑑定結構與量測性質。本實驗所使用的有機配基包括： L-2-amino-3-(1H-imidazol-4-yl)propanic acid (L-histidine)，以及含氮的配基4,4’-bipyridine (bipy)、5,5’-bipyrimidine (bpym)，成功的合成出三個系列的金屬錯化物： (一)[M(L-his)2]H2O [Zn(L-his)2]H2O (1) [Ni(L-his)2]H2O (2) (二){[Cd(bipy)(L-his)(H2O)]guest}n {[Cd(bipy)(L-his)(H2O)](ClO4)}n (3) {[Cd(bipy)(L-his)(H2O)](NO3)H2O}n (4) (三){[Cd(bpym)0.5(L-his)(H2O)]guest}n {[Cd(bpym)0.5(L-his)(H2O)](NO3)C2H5OH }n (5) {[Cd(bpym)0.5(L-his)(H2O)](ClO4)H2O}n (6) 在第一系列的化合物中，化合物 1 中鋅金屬離子與兩個L-histidine分子以chelating的方式鍵結，形成tetrahedral的單體結構，單體間藉氫鍵作用力的維繫，堆疊成類似鑽石結構的三維超分子骨架；化合物 2 中鎳金屬離子和兩個L-histidine分子以tridentate的方式鍵結，形成octahedral的單體結構，在此化合物中，單體結構間除了藉由氫鍵作用力的連接外，尚有兩組三明治型的 堆積作用力，使此單體結構展現了高的熱穩定性。本系列主要是探討使用不同的金屬離子，藉由金屬的配位數不同，形成不同的幾何結構，並且發現由於單體與單體間的多組弱作用力，使化合物展現高的熱穩定性。 在第二系列的化合物中，L-histidine以bis-chelating 的方式架橋連接金屬離子形成一維鏈狀，再藉由4,4’-bipyridine互相連接，進而形成二維層狀結構。本系列的化合物對水分子均有可逆的循環吸脫附性質。在化合物4中，更發現了配位水分子的化學吸附及客體水分子的物理吸附可以清楚的被分辨。 在第三系列的化合物5及6中，鎘金屬離子和chelating/tridentate的L-histidine鍵結，形成一維的鏈狀結構，再以5,5’-bipyrimidine 連接一維長鏈，若bpym為cis form，形成二維化合物5；若bpym為trans form，則生成三維化合物6。本反應利用pyrimidine有較多的配位點及其分子結構的可扭轉性，創造結構多樣的配位聚合物。本論文中，將詳細的介紹實驗合成方法、結構組成，利用熱重分析儀來研究其熱穩定性及水分子的循環吸脫附性質，並且藉由in-situ powder X-ray粉末繞射儀來觀察金屬錯合物在不同溫度下的結構變化。 關鍵字：掌性金屬錯合物、L-組胺酸、自組裝。Item 晶體工程：多孔性、功能性配位聚合物的自組裝和結構分析(2006) 羅左財; Tzuoo-Tsair Luo中文摘要 本論文應用晶體工程的策略，採用室溫自組裝法合成十個配位聚合物和一個四核矩形分子化合物。{[Cu3Cl2(4-ptz)4(H2O)2]3DMF5H2O}n （1, 4-H-ptz = 5-(4-pyridyl)tetrazole）是電中性的三維網狀結構，以連接數為八的三銅金屬簇作連結中心，配合直線型的配子4-ptz，是稀有的多孔性體心立方型態結構。{[M2(CA)3][(H3O)2(phz)3]2CH3COCH32H2O }n （M = Cu, 2; M = Cd, 4; M = Zn, 5; M = Co, 6; CA = chloranilate; phz = phenazine）由陰離子性金屬–有機配位層和陽離子性氫鍵–有機層，藉著完美的π–π作用交互堆疊形成三維結構，具有孔徑達8 的一維孔道。在真空下移除化合物2的客分子後，可以得到結構仍然維持完好的化合物{[Cu2(CA)3][(H3O)2(phz)3]}n (3)，可以由單晶結構來證明。{[Cd3(CA)3(dptz)2(H2O)2]2THF7H2O}n（7, dptz = 3,6-di-2-pyridyl- 1,2,4,5-tetrazine）是電中性的二維網狀結構，含有連接數為三和四的兩種節點，並具有兩種大小不同的孔洞。{[Cu2(CA)2(2,2’-bpym)]2DMF}n （8, 2,2’-bpym = 2,2’-bipyrimidine）由電中性的二維網狀結構所堆疊而成，具有達5 的一維孔道。{[Cd6(CA)9](H-1,3-bpp)4(H3O)2(H2O)8 (CH3CN)4}n（9, 1,3-bpp = 1,3-bis(4-pyridyl)propane）由陰離子性的二維網狀結構所堆疊而成，H-1,3-bpp配子以陽離子的模式存在於孔洞之中，調控了結構的堆疊模式。{[Cd(CA)2]2NH2(CH3)2}n (10) 是三維陰離子性的鑽石型結構，具有三維互穿的孔道系統。在同時的情況下，孔道中的陽離子NH2(CH3)2+ 是由溶劑分子DMF水解反應產生的。[Cd4Cl4(pcaph)4] •4H2O （11, H-pcaph = pyridine-2-carboxylic acid pyridine-2-ylmethylene-hydrazide）是dptz配子在自組裝過程中轉換型態產生新型配子pcaph，並同步形成的四核矩形分子。對於這些化合物的結構，會以X-光單晶繞射法作深入的分析。