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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    三價離子摻雜於電解質BaZrO3的導電趨勢
    (2010) 張軒誌; hsuan chih Chang
      本實驗為探討BaZr1-xMxO3, (M = In3+、Y3+、 Yb3+、 Dy3+、 Gd3+、 Sm3+、 Nd3+、 La3+)不同摻雜金屬的導電趨勢,並利用計算的結果去解釋。實驗部分為使用燃燒法合成不同濃度的摻雜金屬,並使用XRD、SEM、EDX、ICP-MS來確認物理及化學性質。再把粉末壓錠,並燒結於1250、1450、1600 ℃,持溫5、10、40小時,形成BaZr1-xMxO3 試片,進行導電度測試,通入氣氛為濕-空氣、濕-氫氣、乾-氮氣、乾-氫氣。   計算部分為使用密度泛涵理論(DFT)計算摻雜於BaZrO3的氧空缺(V_o^(..))及氫缺陷的形成能以及氧空缺、氫缺陷、氫氧空缺移動的反應熱。   由實驗及計算的結果顯示,導電率會隨著摻雜的濃度增加或持溫時間降低而上升,燒結溫度對導電率的影響則不大。從化學的觀點來看,導電率會受到摻雜金屬的離子半徑所影響,較小的離子半徑,導電率佳,且計算出來的反應熱低。
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    金屬離子與摻雜濃度對BaZrO3導電的影響
    (2013) 潘重志
    利用實驗以溶膠-凝膠法(sol-gel)改良為較佳合成方式。首先,加入添加物金屬氧化物與利用NH4OH調控溶液pH值進行合成M-doped BaZrO3的粉末,之後再壓錠鍛燒高溫獲得樣品。在合成的各種變因中,如不同的添加物,pH值、鍛燒溫度的改變以及不同的鋪粉,有系統的測試,使得樣品有較高的密度、較大的晶粒尺寸、與更好的質子導電率。分別利用密度公式、XRD、SEM、EDS鑑定樣品密度、化學成分、顯微結構和摻雜比例,進行實驗的樣品分析。 M-doped BaZrO3 (M3+ = Al3+、Ga3+、In3+、Y3+、La3+ 、Nd3+、 Sm3+、Gd3+、 Dy3+、Ho3+ 、Er3+)為一種質子導體,藉由摻雜金屬產生氧空穴,在含有水氣的環境下,氧空穴與水氣結合得到質子。探討質子導電率,利用DC二電極和AC四電極的EIS在飽和水氣的氮氣下進行質子導電率的測試,測量溫度為100-700℃。在相同條件下,探討摻雜金屬對質子導電率的影響與趨勢,再以Arrhenius方程式得到各種摻雜金屬的活化能與A值。由實驗結果推斷質子傳導與摻雜半徑有關,最適當的摻雜金屬離子(Ho3+、Er3+、Dy3+)擁有較佳的質子導電率。 由於導電率與質子濃度有關,所以改變摻雜濃度。探討相同摻雜金屬,當濃度改變時對導電率影響。因此將較佳的三種金屬做摻雜濃度的改變BaZr1-xMxO3-α (0.10≦x≦0.25)。實驗結果顯示,摻雜濃度與導電率成反比,過多的質子濃度會互相trap住質子,使其較難傳導,降低導電率。因此最佳摻雜濃度為10 mol%。
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    探討金屬氧化物的支撐物對乙醇蒸氣重組反應的影響
    (2015) 曾國銘; Tseng, Kuo-Ming
    本篇論文中,我們將 Rh、Ru兩種金屬分別附著在三種不同金屬氧化支撐上,來進行氧化乙醇蒸氣重組反應,而這三種氧化支撐物分別為,氧化鈰 (CeO2)、參雜了Dy的鈣鈦礦結構(Dy-doped BaZrO3) 和鈣鈦礦結構(BaZrO3)。透過XRD、EDX、TPR探討金屬與金屬氧化物是否符合。在乙醇蒸氣重組實驗中,使用不同氧氣量的條件下乙醇對氧氣比例為2~0.4、不同乙醇與水莫爾比例(1:1、1:3、1:5、1:7、1:10)及不同的溫度(300℃~600℃)來進行實驗。在催化劑中金屬的部分,我們發現Rh、Ru有助於C-C鍵斷裂,產生CO與CO2。在催化劑中支撐物的部分,我們選擇了螢石結構(CeO2)、鈣鈦礦結構(Dy-doped BaZrO3) 和鈣鈦礦結構(BaZrO3)有效的利用環境中氧氣與水,其中氧化鈰對氧具有高活性,在乙醇與莫爾比例為1:3,乙醇對氧氣比例在0.61,氫氣產率為72%,而鈣鈦礦結構(Dy-doped BaZrO3)與鈣鈦礦結構(BaZrO3)可以有效利用水,促使催化劑效能提升及氫氣產率提升,在乙醇與莫爾比例為1:10,乙醇對氧氣比例在0.58,氫氣產率為86%,所以可以看出BZDy及BZO比在氧的氧化鈰下具有更好的在乙醇氧化蒸氣重組反應中具有重要的影響。在乙醇蒸氣反應後,將催化劑進行XRD、EDX、TPO鑑定,在XRD鑑定與反應前並沒有差異,在EDX、TPO發現鈣鈦礦結構(Dy-doped BaZrO3)含碳量大於氧化鈰(CeO2) ,但在長時間反應中卻能維持高乙醇轉換及氫氣產率。