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 拉曼光譜於色胺酸代謝物檢測之優化比較與中孔洞氧化石墨烯奈米粒子於細胞探針應用之整合研究(2025) 林奇宏; Lin, Chi-Hung本研究旨在建立一套具有高度再現性且具生物應用潛力之拉曼光譜檢測平台，透過多面向的實驗設計優化光譜訊號品質與分析條件。針對常見之拉曼量測不穩定問題，首先導入表面工程技術，採用三甲基矽氯烷 (Trimethylsilane Chloride, TMSCl) 修飾矽晶片之表面親疏水性，藉此提升水相樣品於乾燥後之形貌穩定性與訊號一致性，並成功建立具可預測性之點樣圖樣與重複性條件。更進一步地針對色胺酸 (Tryptophan) 及其代謝產物 (包括：5-Hydroxytryptophan, 5-HTP 與血清素, Serotonin) 進行拉曼光譜訊號的系統性優化，藉由比較多種激發波長 (457、532、785與1064 nm) 對光譜解析度與螢光干擾之影響，發現 785 nm 波長具最佳光譜分辨效果，且 1064 nm 激發條件下的訊雜比可達 250。為進一步強化實驗結果與理論模型間的對應關係，輔以密度泛函理論 (Density Functional Theory, DFT) 進行光譜特徵峰位之理論模擬與比對。此外，本研究亦探討中孔洞氧化石墨烯奈米粒子 (Mesoporous Graphene Oxide Nanoparticles, MGNs) 於不同溶液中之分散性表現，藉由動態光散射 (Dynamic Light Scattering, DLS) 與紫外–可見光吸收光譜 (UV-Vis) 進行分析，證實 MGNs 可於 6 小時內均勻分散於水相環境中。隨後將染劑吸附於分散穩定之 MGNs 表面，進行細胞共培養實驗，並藉由螢光顯微成像與螢光流式細胞儀分析其細胞內輸送效率與螢光表現。初步結果顯示 MGNs 具備進入細胞並攜帶小分子之能力，證實其作為生物探針在細胞層級應用上之可行性。本研究整合表面工程、光譜分析與奈米材料分散性之研究成果，建構一可應用於小分子檢測與細胞追蹤的拉曼光譜平台，為未來生醫檢測與奈米探針開發奠定基礎。Item 以拉曼光譜技術及基質輔助雷射脫附游離質譜法分析藍色水彩顏料及應用在畫作上的鑑定(2022) 鐘琬茹; Zhong, Wan-Ru本論文以拉曼光譜技術建立各種藍色顏料的標準參考拉曼圖譜，使用的藍色顏料包括群青、酞青藍、鈷藍、普魯士藍、靛藍等，共8種常用的藍色顏料。再分析87支市售的藍色水彩顏料，發現較多水彩顏料是以群青及酞青藍為成分製作，甚至能發現有些藍色是與白色、紫色或綠色顏料混和而成。而有些無法以拉曼光譜儀直接測量到的顏料，以水洗方式純化顏料後再進行測量，洗去顏料中的甘油、阿拉伯膠等物質後，便能成功檢測出該顏料的拉曼光譜。建立標準參考拉曼圖譜後，本論文也實際應用於畫作上的鑑定，分析由國立台灣師範大學文物保存中心提供的畫作，鑑定出畫作上的藍色顏料為群青，紅色顏料為朱紅，黃色顏料為鉻黃，而綠色顏料為普魯士藍混和鉻黃。除了使用拉曼光譜技術之外，本論文也利用基質輔助雷射脫附游離飛行時間質譜技術(MALDI-TOF MS)針對藍色水彩顏料進行分析的研究，因為MALDI-TOF MS具有可大量分析樣品的優勢，未來可能用於大量分析未知顏料或建立顏料質譜數據庫，實驗結果發現酞青藍、陰丹酮藍以及靛藍顏料均能得到質譜圖。Item 以拉曼光譜技術鑑定東方繪畫顏料的實際與應用(2021) 張滙婷; Chang, Hui-Ting本研究以拉曼散射光譜儀分析顏料的拉曼指紋圖譜，做為標準參考物質顏料，建立鑑定維護或修復畫作時所需的標準拉曼光譜圖。再使用本實驗室開發的LabVIEW程式擷取背景螢光的功能，擷取螢光背景光譜圖分析，另一方面也使用表面增強拉曼散射技術，藉著增強拉曼訊號並降低螢光背景的方法，解決螢光干擾的問題。利用上述方法技術，以螢光光譜區分方解末及胡粉兩種碳酸鈣顏料和辰砂及鉛丹兩種無機顏料；而LabVIEW程式無法解決的背景螢光問題，以表面增強拉曼散射技術，增強拉曼訊號並解決螢光干擾的問題，藉著添加奈米銀及使用拉曼光譜儀分析，解決紅色有機顏料強烈的背景螢光問題。本研究分析顏料標準品的拉曼光譜圖，實際將表面增強拉曼散射技術應用於東方畫作未知樣品上，成功降低拉曼光譜中的螢光干擾，並與顏料之標準拉曼光譜比較，分析出未知樣品1中之成分顏料為鉛丹，未知樣品2中之成分顏料為鉛丹和鉛白，透過分析未知樣品的例子，證明本研究方法能成功應用於東方畫作顏料的鑑定上。Item 拉曼光譜技術在顏料鑑定及建立資料庫上的應用(2020) 簡佩妏; Chien, Pei-Wen白色顏料是繪畫上一個分常重要的顏料，加上畫家需要呈現不同的繪畫感覺，因此有許多以不同材料來源所製成的白色顏料。本論文選擇檢測快速且具有獨一無二的拉曼散射訊號的拉曼光譜技術對胡粉、鉛白、珍珠粉、白雲石、方解末、鋅白、鈦白、立德粉與水干雲母共9種白色顏料進行鑑定，並應用於畫作上的顏料分析 除了白色顏料的研究，本論文也選用7種碳酸鈣顏料，搭配本實驗室開發的LabVIEW拉曼光譜背景螢光減去程式，解決碳酸鈣顏料拉曼光譜螢光訊號干擾的問題。並且透過此程式具有將扣除的螢光訊號重新繪製成螢光光譜的特點。將7種碳酸鈣顏料被扣除的螢光訊號重新繪製成螢光光譜，並根據螢光最大波長的數值成功分辨出這7種碳酸鈣顏料。 本論文也進行畫作上顏料的鑑定。進行檢測的有五月雨以及奈良市登大路町十四這兩幅畫。透過拉曼光譜的結果，以及LabVIEW拉曼光譜背景螢光減去程式的應用。推測五月雨的白色蝴蝶可能使用胡粉或方解末這兩種以碳酸鈣為主成分的白色顏料。奈良市登大路町十四的打底層則推測出是使用鉛白，白色建築物則是使用鋅白。 本論文也會介紹LabVIEW文物修復專用光譜資料庫，此資料庫為國立臺灣師範大學美術系與化學系共同建立的資料庫，是國立台灣師範大學獨有的資料庫。與其他資料庫相比具有未知物光譜檢索功能。並且搭配Data thief圖檔轉換程式，能夠快速的擴充資料庫，目前資料庫內已有20種天然材料製成的顏料拉曼光譜。Item 線上濃縮技術在非水相毛細管電泳與毛細管電泳/表面增強拉曼法上的應用(2007) 蔡志鑫; Chih-Hsin Tsai本研究成功的發展了三種新的毛細管電泳分析技術。首先是成功的開拓了LED (發光二極體)在毛細管電泳分析領域的適用性。這是以市售紫光LED (405 nm) 為螢光激發光源，對血壓平(reserpine)及衍生物進行螢光偵測。使用CZE-stacking濃縮技術偵測極限可達1.6 × 10-8 M。若使用sweeping-MEKC (微胞掃集法)及CSEI-sweep-MEKC (陽離子選擇完全注射掃集MEKC法)濃縮技術時，其偵測極限分別可以達到2.1 × 10-9 M及2.1 × 10-10 M。另外藉由NDA (naphthalene-2,3-dicarboxaldehyde)做為螢光標識試劑，與多巴胺進行衍生反應以後，以螢光偵測結合MEKC及sweeping-MEKC濃縮技術進行測量，其偵測極限可達6.3 × 10-6 M及3.0 × 10-8 M。 其次，本研究首先發展以低溫-非水相毛細管電泳的新方法。對其光學異構物±3,4-methylenedioxymethamphetamine (±3,4-MDMA)可以獲得良好的分離效果。本文詳細探討各種最佳的電泳條件，包括使用各種不同的低溫槽及毛細管內最佳化的高導電度的緩衝溶液。在CZE模式下偵測極限可以達到4.7 × 10-6 M，再結合低溫/非水相堆積線上濃縮技術(LTB/NACZE-stacking)，偵測極限更可以達到5.0 × 10-9 M。此外為了增加樣品進樣量以及能夠有更窄的樣品區帶，在樣品區帶和電泳背景溶液之間加入一段高導區帶，造成溶液之間有不同的導電梯度，使得樣品進樣量相對增加。利用這些技術，亦成功的應用在真實樣品3,4-MDMA的分析上。 最後，本研究對於非螢光性物質的偵測，亦成功的發展出新的方法。傳統上毛細管電泳法對非螢光性物質的偵測方法不外乎使用間接法，或是將非螢光性物質加以螢光衍生劑衍生後加以偵測。本研究選用非螢光性物質孔雀石綠為測試樣品，並以波長532 nm 雷射(Nd:YAG的第二倍頻波)為拉曼激發光源。在孔雀石綠定量分析上，以單光器(有效寬度0.4 nm)以及拉曼波數1616 cm-1作為收光範圍。 在毛細電泳/共振拉曼的模式下，孔雀石綠在CZE和MEKC模式下的偵測極限為1.6 × 10-5 M 和 1.1 × 10-5 M。當結合線上濃縮技術stacking及sweeping時，偵測極限可以達到3.4 × 10-7 M和5.3 × 10-9 M。而在毛細電泳/表面增強拉曼模式下，再結合線上濃縮技術stacking及sweeping，偵測極限甚至可以分別高達到4.4 × 10-8 M和1.1 × 10-9 M。本方法亦有效的應用在真實樣品的偵測上。Item 以化學氣相沉積法合成新穎二維材料二硫化錫奈米薄片以及可撓式壓電元件的應用(2018) 黃俊偉; Huang, Jun-Wei近年來，二維層狀半導體材料，被許多科學家及實驗室研究團隊積極開發，像是石墨烯(graphene)及層狀金屬硫族化物(layer metal dichalcogenides)。石墨烯隨著奈米碳材熱門研究與發展下，由於其取得容易、市價便宜，且表現出十分優異的物理特性，包括高導電、高導熱性質。但在半導體特性上，缺乏明顯的能隙，導致石墨烯在電子及光電元件上限制了其應用端的表現。因此，我們將研究著重在有能隙的層狀金屬硫族化物半導體材料-二硫化錫(SnS2)。二硫化錫為n-型半導體，具有2-2.6電子伏特之薄膜厚度相關的間接能隙、開關電流比102及載子移動率可高達0.1~1 cm2/Vs，使得應用在場效電晶體、光電感測器、可撓式元件、太陽能電池應用上，受到了高度關注跟重視。 以機械剝離法將三維塊材製備成層狀二硫化錫薄膜，即可簡易又快速得到高品質單晶材料，但此法難以控制材料大小及薄膜層數是難以改善的缺點。而利用化學氣相沉積合成法，可製備大面積兼具高品質二硫化錫奈米薄膜。本研究中，使用草酸錫(SnC2O4)及硫粉(S)作為實驗前驅物，通入氬氣(Ar)於石英管中反應，在高溫爐中成功以化學氣相沉積法(chemical vapor deposition, CVD)，利用由下往上(bottom-up)的沉積方式，將二硫化錫奈米薄膜成長於p-型矽基板上，為了擴大面積，減少成核密度(nucleation density)，我們嘗試了各種方法，包含增加腔體內部氣體流速的調整和減少前驅物的使用量。並藉由光學顯微鏡、拉曼光譜儀、原子力顯微鏡、掃描式電子顯微鏡、高解析穿透式電子顯微鏡、X-光晶格繞射、來進一步鑑定我們合成的二硫化錫奈米薄膜。 我們隨著科技進步，人們對於高性能之電子產品，需求日益增高。如可撓式、輕薄式之電子基板等，也因此具有壓電壓阻高機械強度的二維半導體材料成了熱門研究主題。本研究以機械剝離法將二硫化錫轉置在聚對苯二甲酸(polyethylene terephthalate, PET)薄膜上，製成可撓式電子元件，並架設一個壓電感測平台，以量測二硫化錫電晶體在上下彎折時，拉伸與擠壓應力產生的電流起伏變化。未來，可進一步應用在可撓式的電子產品，人體脈動量測，或是其他新穎二維材料壓電鑑定上。 關鍵字：二硫化錫、化學氣相沉積、拉曼光譜儀、原子力顯微鏡、場效電晶體、壓電效應、可撓式元件