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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    距離調控式奈米銀增強螢光的感測機制應用於紙片型光學感測器之研製
    (2022) 張雅淇; Chang, Ya-Chi
    本研究使用化學合成法將市售的水相螢光分子轉相成可溶於二氯甲烷的有機相螢光分子,並以奈米金屬增強螢光效應的原理為基礎,於螢光材料中混入有機單層分子膜包覆的奈米銀團簇,最後做成以螢光反應來偵測有機氣體的紙片型感測器。本研究使用市售之綠光感測器搭配雙低通濾波電路所組成的微小化感測器,與光譜儀相比,不僅大幅地降低實驗成本,對於有機氣體偵測的螢光訊號反應也得到有效的放大。為優化實驗條件,本研究做了三種影響因素的比較,分別選用不同碳鏈長度的硫醇來包覆奈米銀粒子、不同螢光反射底板、調整奈米銀與螢光的混合比例,接著將具有最佳化條件的組合,用於偵測8種不同官能基的有機氣體,結果顯示螢光訊號反應有良好的穩定性與可逆性,線性迴歸係數大於0.99,且實驗證實,混入有機相奈米銀粒子,可以有效提升有機氣體偵測的靈敏度,偵測極限值介於11.4 ppm(butanol)到346.8 ppm(octane、toluene)之間。透過作用力的分析,了解到有機氣體的極性或氫鍵等特性會影響螢光反應,也從octane等低極性氣體的測試中證實,螢光反應確實來自於螢光團基與奈米銀粒子之間的距離改變。
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    奈米氧化鐵薄膜應用於電抗式微小化氣相層析偵測器之研製
    (2021) 黃敬賀; Huang, Jing-He
    本研究基於奈米氧化鐵特有的磁性性質,將其作為自製偵測器之材料,並分析其電氣參數,研究其在高頻時量測不同種類的揮發性有機氣體VOCs之電抗變化現象。在奈米氧化鐵粒子表面修飾油酸分子,使其能以穩定的膠體溶液形式存在,塗覆在微製程加工之叉指電極上,後經加工組合成氣相層析偵測器,並串接於桌上型氣相層析儀之後,對11種有機氣體進行量測,結果均顯示良好的線性關係(R2>0.99)、靈敏度與再現性。根據實驗結果,本研究之奈米氧化鐵薄膜偵測器對高沸點、高極性的化合物有較佳的感測靈敏度,以anisole為例,其偵測下限甚至能達20 ng之下,並也從研究中發現自製偵測器有利於偵測鹵烷類化合物。 此外,將奈米氧化鐵替換成以十六烷硫醇修飾之奈米銀,以相同的製作手法製作偵測器,並與之相互比較,結果顯示奈米氧化鐵的訊號強度相較於奈米銀大上數倍,顯現出奈米氧化鐵之獨特性。
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    表面修飾不同形貌奈米銀應用於表面電漿共振有機氣體感測器之研究
    (2019) 高麗婷; Gao, Li-Ting
    本實驗目的在觀察不同形貌之奈米銀粒子在感測揮發性有機氣體 VOC 時,對光學造成的影響。實驗上合成球型 ( Sphere )、三角板( Triangular silver nanoplates, TSNP ) 、立方體 ( Cubic ) 三種形狀之奈米銀,分別自組裝在玻璃感測器上,製作成微小化裝置,主要的吸收波峰位置從球型約 390 nm 位移至三角板 600 nm,立方體主要的波峰在 550 nm,並利用實驗室發展的氣體生成系統,比較三者間在光學上對校正曲線斜率的響應,根據電場分布的特性,證實了具有尖端結構的粒子擁有最好的感測能力。 另外,將奈米銀自組裝感測器各別修飾上聚二甲基矽氧烷以及石墨烯 ( Graphene oxide, GO ) 薄膜,這時候奈米銀在相同的空間裡可感測到更多的氣體分子,因此能增強奈米銀局部表面電漿共振,提升感測器的靈敏度。然而,相較於聚合物,發現石墨烯更能有效提升奈米銀的靈敏度,這項研究為以奈米結構為基底的光學感測器提升了一個層次,butanol 感測可上升 3.28 倍,m-xylene 感測可上升 2.78 倍。
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    奈米金表面電漿共振應用於不同微結構之有機氣體感測器研製
    (2018) 林珮盈; Lin, Pei-Ying
    利用不同基材研究兩種不同微結構的氣體感測器,分別在陽極氧化鋁薄膜與玻璃毛細管內部塗佈奈米金粒子,藉由其表面電漿共振現象,以量測多種不同官能基的揮發性有機化合物。以上兩個氣體感測器皆搭配反射式光纖,藉此縮小感測光徑範圍,只需單一光點即可進行氣體偵測。經熱處理過的奈米金陽極氧化鋁薄膜感測器,所偵測的八種氣體皆呈現良好的線性關係(R2 >0.99)及再現性,偵測下限則尚有進步的空間,範圍為275 ~871 ppm。另外,使用3-胺基丙基三乙氧基矽烷和四乙氧基矽烷,透過自組裝薄膜反應機制將多層奈米金粒子修飾於內徑為0.8 mm的玻璃毛細管內壁,並與氣相層析儀串聯,成功地偵測十六種有機氣體,其結果顯示具有良好再現性、靈敏度及線性關係(R2 >0.99),對於分子量、極性與折射率越大且沸點越高的化合物有較好的靈敏度,其中m-xylene與cyclohexanone的偵測下限皆小於20 ng。這些局部表面電漿共振感測器,開啟了未來偵測器進一步微小化的可能性。