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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    中空孔洞高分子纖維應用於弦振動式氣相層析感測器
    (2012) 詹子輝; Tzu-Hui Chan
    本研究針對高分子弦震動式氣相層析感測器其核心高分子弦之結構變化探討,當有機氣體吸附在高分子弦時,會造成其發生質量與機械性質的改變,使得通過之正弦波的振幅強度產生衰減進而以電腦記錄觀察。本篇研究即是針對高分子弦結構做探討,使用聚乳酸做為高分子弦材料,針對不同高分子弦結構採用直接拉弦法與同軸電紡法來製作出實心高分子弦、實心具孔洞結構高分子弦、中空高分子弦及中空具孔洞結構之高分子弦。將此裝置串連於氣相層析儀上做為感測器使用,可以發現中空且具孔洞結構之高分子弦感測器相較於實心高分子弦與中空高分子弦,其訊號偵測有大幅躍進:將原本無法偵測有機氣體之實心高分子弦,在經過結構改變後,其偵測極限可降至2μg,故可確信此感測器在經過適當的結構改變處理後即可有效提升靈敏度。未來將針對此結構進行加工與改變,以期待有更好之偵測表現且有效提升其靈敏度。
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    高分子弦振動式氣相層析感測器之原理開發
    (2010) 鍾沛文; Pei-Wen Chung
    本研究嘗試開發以機械波振幅變化為原理的新型態感測器,其原理是藉由一揚聲器發出特定振幅以及頻率的正弦波,並透過一高分子弦傳遞至另一端收音器上被電腦記錄,經傅立葉轉換後可得到該頻率之強度,藉由氣體分子接觸高分子弦的吸附行為,造成高分子弦之質量與機械性質改變,進而引起振幅衰減而被觀察出。而此感測器藉由不同的設計,可以將其串聯於大流量的動態氣體生成系統,其偵測下限最低可感測到59.6 ppm的Butyl acetate以及101 ppm的Toluene之有機揮發性氣體。此裝置串聯於氣相層析儀上作為感測器使用時,實驗中將七種不同官能基之有機氣體混和後注入,經管柱分離後可得到相對於各樣品的訊號峰,其LOD最低可測得0.5 μg的m-Xylene,並比較高分子弦在不同條件下其長度、粗細等對偵測特性的影響,同時對於操作頻率、讀取訊號等方法,加以探討。此感測器未來應用在氣相層析具有獨特的優點。目前已證實原理的可行性,靈敏度等提升方法則仍在研究中。
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    乙醇電氧化在過渡金屬觸媒上之反應趨勢
    (2014) 徐福星; Fu-Hsing Hsu
    本論文以Pt、Pd、Rh、Ir、Au、Ag、Cu、Co與Ni等九種過渡金屬觸媒,在鹼性條件下對乙醇電氧化反應之產物,做有系統的研究。 上述九種金屬觸媒以含浸還原法製備,加入NaBH4當作還原劑,使其還原並吸附在Vulcan XC-72上。此法合成出來的樣品粉末,會先經由XRD、SEM、EDS與TEM的測試,藉此確認其結構、組成以及顆粒的大小,接著把合成出來的金屬觸媒,吸附到玻璃碳電極上進行電化學測試。本文採循環伏安法進行測試,從其實驗結果中找出各金屬觸媒的電化學特性,並依其性質將之分類;實驗以循環伏安法在-0.9 V~0.6 V掃描6~24 圈數後,藉FTIR、酸鹼度計以及氣相層析儀,分析經過乙醇電氧化產生出來的乙醛、乙酸產物,探尋、歸納過渡金屬觸媒之乙醇電氧化反應趨勢。 乙醇氧化反應分為兩種產物路徑:(1)12個電子轉移的C1路徑(2)4個電子轉移的C2路徑。本研究主要針對乙醇氧化反應的C2路徑產物(乙醛及乙酸)做分析。由產物分析的結果可以得知,在低電位(-0.9 V~0.6 V)的條件下,Pt、Pd、Au與Ag四種金屬作為觸媒,對乙醇電氧化成乙醛及乙酸之過程,相較於其他金屬擁有較高的催化活性。根據本研究結果顯示,在4個電子轉移的C2路徑下,各金屬觸媒對乙醇電氧化的催化活性由高至低依序為:Pt > Au > Ag > Pd > Rh > Ir > Cu > Ni > Co。再以此實驗結果,比較乙醇氧化的CV峰電流以及C2路徑的產物活性,可以推得Au與Ag兩種觸媒主要採C2路徑;Rh及Ir觸媒則採C1路徑;而Pt和Pd觸媒則是介於C1到C2之間。
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    鉑合金觸媒的乙醇氧化反應機理之探討
    (2015) 簡至廷; Chien, Zhi-Ting
    本論文以 Pt 3 Pd、Pt 3 Ag、Pt 3 Rh、Pt 3 Au、Pt 3 Cu、Pt 3 Ru 等五種合金觸媒與 Pt 金屬做比較在鹼性 KOH 溶液下對乙醇電氧化反應的產物做及時偵測,並將金屬 對乙醇的氧化反應機構做有系統的研究。 本實驗所用到的陽極合金觸媒皆是以乙二醇-硼酸還原法製備,以乙二醇以及 硼酸 NaBH 4 做為還原劑還原金屬並吸附在 Vulcan XC-72 碳黑上,此法合成出來 的樣品粉末會先以 XRD、SEM 與 EDX 測試鑑定其結構、組成、以及顆粒大小 等物理性質的鑑定,再將合成出來的金屬觸媒吸附在玻璃碳電極上進行電化學測 是。在本文中,電化學實驗是以循環伏安法以及計時安培法來測試得到金屬觸媒 的電化學性質、並將之分類。以循環伏安法在-0.9V~0.6V 掃描後,以 FT-IR 以及 GC 分析經由乙醇電氧化產生出來的乙酸、乙醛、以及 CO 2 等產物,並探討、歸 納合金觸媒對乙醇的電氧化反應趨勢。 乙醇氧化反應主要分成兩種反應路徑: (1)斷裂乙醇 C-C 鍵使 12 個電子轉移 的 C1 路徑以及 (2)氧化乙醇至乙酸產生 4 個電子的 C2 路徑。本研究中會將兩 種路徑的產物作分析,結果得知在低電位下(-0.9~0.6 V),Pt 3 Ag、Pt 3 Au 在做為觸 媒具有較高的電流密度,其電氧化效能是最好的。且其 FT-IR 以及 GC 的結果顯 示這兩種合金主要是以乙酸做為主要產物,推測這兩種合金是趨向 C2 路徑。而 Pt 3 Rh、Pt 3 Ru 在 GC 的研究中顯示這兩種的 CO 2 產量是最高的,推測這兩種合金 觸媒對乙醇氧化反應機構主要是走 C1 路徑。Pt 3 Pd、Pt 3 Cu 雖然其電化學效能最 差,但經由產物分析後得知這兩種合金主要也是 C2 路徑為主。