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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    鉑錫合金奈米棒觸媒之氧化程度對直接甲醇燃料電池的電化學催化效果研究
    (2022) 李鑑鈞; Li, Chien-Chun
    直接甲醇燃料電池(DMFCs)是透過將甲醇燃料以化學能形式直接轉換成電能的一種電池,其可攜帶性使之成為極具發展潛力的供電裝置。在此研究中分別藉由實驗與理論計算兩個面向來檢定DMFCs中的甲醇氧化反應(MOR),並通過此研究揭示將Pt與具高度親氧性Sn進行氧化後,其對陽極觸媒PtSn所造成的重要影響。關於實驗部分,原先的Pt3Sn nanorods(NRs)是透過甲酸還原法所合成,隨後透過改變不同溫度(150, 200, 250與300oC)與加溫時間(1, 1.5, 3與5 hr)的氧化後處理過程進行各式樣品的製備。其中經由不同的氧化條件所得到的PtSn NRs氧化程度皆不盡相同,所以藉HRTEM, XRD, EDX, XPS對觸媒的表徵進行鑑定,並由電化學測試瞭解其MOR的催化能力。透過實驗的結果可以發現,當Pt3Sn NRs在經過200oC加熱氧化三小時的條件下擁有約54 %的表面氧化度,也具備最為優異的MOR活性與觸媒穩定性。計算的部分則分別探討甲醇在乾淨與經過氧化(表面具有氧原子吸附)的Pt表面、NR模型的脫氫反應及氧化反應。由結果顯示出,無論是乾淨的Pt表面亦或是NR,(100)面皆擁有較低的脫氫反應能與反應能障。之於經過氧化的表面,(100)面的氧化反應可以得到更進一步的提升。NR則因為同時具備(100)與(111)表面,且在side位點擁有最穩定的氧吸附。因此亦如實驗的結果,其將展現最優異的MOR催化活性與觸媒穩定性。
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    可控型態的鉑錫合金奈米線作為有效的甲醇及乙醇氧化反應之電催化劑
    (2021) 周柏宇; Zhou, Bo-Yu
    直接酒精燃料電池(DAFC)是一種對環境友善且高效的能量轉換裝置。本論文主要講述陽極材料Pt3Sn奈米線通過雙功能效應及結構效應來優化,並應用在直接酒精燃料電池上。Pt3Sn奈米線是通過甲酸還原法製備的,並透過場發射式掃描電子顯微鏡 ( FESEM )、穿透式電子顯微鏡 ( TEM ) 、粉末式X光繞射儀 ( XRD )、能量散射光譜儀 ( EDS ) 、X光光電子光譜儀 ( XPS ) 進行物理及化學性質鑑定。活性及穩定性則是使用甲醇氧化反應(MOR)和乙醇氧化反應(EOR)來測試。電化學的結果顯示出雙金屬Pt3Sn觸媒具有比純Pt更好的性能,是因為雙功能機制。奈米線的結構效應顯示出更進一步的增強,藉由通過改變製造過程中的反應物濃度以及反應時間進行優化。以較低濃度製備的樣品(LC-Pt3Sn-144H)需要更長的反應時間才能獲得最長的奈米線,並顯示出最佳的甲/乙醇氧化反應活性和穩定性。高濃度樣品(HC-Pt3Sn-48H)可以顯著的減少製造時間以達到相似的催化劑結構和電化學性能。本論文所設計的觸媒以雙功能機制和結構效應應證,並展示出有效的方法優化製成。
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    樹枝狀鉑金雙金屬觸媒之研究
    (2010) 林琦珍; Chi-Chen Lin
    本研究利用三種不同的方法在三維樹狀金電極上修飾少量的鉑,並探討應用於直接甲醇燃料電池的催化活性和表現。製備出的鉑金雙金屬觸媒會使用X射線光電子能譜(XPS)、穿透式電子顯微鏡(TEM)和循環伏安(CV)進行結構鑑定。 首先,我們以浸泡電鍍法(IE)在樹狀金電極上修飾少量的鉑,研究發現,鉑會以類似二維的方式成長在金基材表面,而修飾了少量鉑的金電極在鹼性溶液下,對甲醇的電催化活性是較未修飾鉑的金電極來的好。再者,我們使用低濃度的氯鉑酸水溶液,添加葡萄糖作為還原劑,以無電電鍍的方式沉積鉑於金電極上。相較於未修飾鉑的金電極及大量沉積鉑的金電極,此方法製備出來的鉑金電極,對於甲醇電催化效果皆有較佳之表現。 最後,我們以銅的低電位沉積,在金電極上修飾單層銅,再以氧化還原法將單層銅置換成單層鉑,成功的在金電極上修飾一至五層之鉑層。經過電化學分析結果,修飾單層的鉑金電極有最佳的催化活性及良好的抗毒化效果。 我們的結果顯示鉑金之間的關係和對甲醇的電催化活性表現,並提供數個方法來控制鉑奈米粒子的分佈。我們製備出超低含量鉑的鉑金雙金屬觸媒,表現出優良的電催化活性及CO抗毒化效果。