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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    電化學壓電晶體液體感測器研製與應用
    (2008) 周芳妃; Fang-Fei Chou
    本研究發展一套電極/表面聲波元件(ESAW)系統將超高頻波UHF應用於水溶液化學分析。ESAW系統使用ESAW表面聲波元件為ST-cut石英表面聲波感測元件,此系統應用於水中各種離子濃度偵測及葡萄糖水溶液定量工作。ESAW系統優點是製作成本非常低廉,組裝方法非常容易,而且長時間偵測不會發生訊號能量衰弱現象。建構ESAW系統方法是基於干擾ST-cut石英SAW震盪元件石英晶體表面鄰近電場以產生訊號,製作時以長距離導線及同軸線將放置於水溶液中的各種電極連接到石英SAW震盪元件的金屬外殼。ESAW系統偵測的陽離子包含鹼金族、鹼土族及過渡金屬元素。未經前濃縮步驟,此系統直接測得Cu2+離子偵測極限為7.6 ppm,其靈敏度為2.55 × 105 Hz/(mol/L)。此系統偵測空白訊號標準偏差為10 Hz,信度為99.86 %。ESAW系統亦發展做為葡萄糖生化感測器,其以葡萄糖氧化酶(GOD)催化葡萄糖氧化反應。另外,ESAW系統也應用於葡萄糖與過氧化氫混合溶液系統。ESAW葡萄糖生化感測器在低於10-3M葡萄糖溶液中可測得斜率為9.3 × 102 Hz decade−1 (Hz/logM)的檢量線,且其靈敏度高於QCM葡萄糖生化感測器。 另外,本研究也以AT-cut石英塗佈碳六十C60大環胺醚方式發展QCM微天平之長鏈脂肪酸與膽固醇酯生化感測器。在非離子型界面活性劑的乳化液中以QCM感測器偵測長鏈脂肪酸或膽固醇酯水解產物。進行膽固醇酯水解反應之酵素添加方式包括兩種方式:在待測溶液中加入膽固醇水解酶以及放置碳六十C60固定化膽固醇水解酶濾片。此感測器系統測得膽固醇偵測極限為62 μM,此與目前醫學上光譜分析法偵測極限比較結果是良好的。目前醫學上光譜分析法仍需使用三種酵素反應系統,但本研究研發的膽固醇感測器只需應用使用一種酵素反應系統,再加上碳六十固定化酵素技術,因此大幅降低目前膽固醇定量分析的成本。
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    碳六十終端分子自組裝在二氧化矽表面的製備與鑑定
    (2009) 林靖衛; Ching-Wei Lin
    分子自組裝技術(SAM)廣泛的應用於科學領域中,現今的有機場效電晶體廣泛的應用了分子自組裝技術,其中包括了絕緣層、功函數的調控以及分子自組裝場效電晶體等等。 在本研究主題中,我們經由少數化學修飾的步驟,成功的製造了高品質並以碳六十為終端的單層分子自組裝。表面的化學組成由X光光電子能譜儀來鑑定。而單層分子的品質,由原子力顯微鏡、接觸角量測、橢圓儀以及X光反射率來確認。 以碳六十為終端的單層分子自組裝由下列的幾個步驟完成:首先,將終端為溴的分子(ω-BHTS)自組裝到矽晶圓表面、將終端溴取代成疊氮以及碳六十稼接到疊氮形成aziridine。選擇十七個亞甲基團(methylene group)是為了能夠與OTS做比較。 最後,我們利用熱蒸鍍法將碳六十蒸鍍到下列製備的表面:乾淨的二氧化矽表面、氧電漿處理的二氧化矽表面、甲基團終端的分子自組裝、疊氮基團終端的分子自組裝以及碳六十基團終端的分子自組裝。經由改變表面的狀態,使得控制表面能變成可能。不同的成長機制,包括Volmer—Weber、Stranski—Krastanov 以及Frank—van-der-Merwe成長,都可分別在這些不同的表面中觀察的到。我們接著提出了碳六十分子在這些不同表面能的表面中,不同成長的機制。
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    碳六十固定化抗體感測器的研製與應用
    (2002) 潘乃瑜; Nai-Yu Pan
    本研究在研製一抗體的壓電晶體感測器,將塗佈碳六十的石英晶片作為研究碳六十與Anti-IgG抗體間的反應,以及運用此固定化之石英晶體感測器,偵測溶液中IgG抗體分子存在。結果顯示,碳六十能和Anti-IgG抗體結合,呈現出不可逆的化學吸附現象;碳六十與Anti-IgG抗體置於反應瓶反應,反應一天之後,發現有褐色的生成物,將此生成物經IR光譜的鑑定。並將其圖譜與碳六十光譜及抗體光譜做比較,得知產物是由碳六十及Anti-IgG抗體結合而成。 Anti-IgG抗體與碳六十的反應的濃度及碳六十的塗佈量亦做探討。而接上碳六十的抗體石英晶片,亦能偵測出IgG抗體分子,證實碳六十與抗體結合後依然有活性。碳六十及Anti-IgG抗體石英晶片於4℃的保存條件下,可以達到七天的保存期限。碳六十的塗佈飽和量為1.3mg。而Anti-IgG抗體與IgG抗體的反應條件受到pH值、溫度、濃度的影響。研究顯示其最適pH值於6.7,最適溫度為30℃。而此探針的偵測極限可到達3.25×10-4mg/mL。此碳六十/Anti-IgG抗體石英晶體感測器經過重複使用七次,仍然不錯的再現性。 本研究並對有機物質存在下,以石英晶體感測器感測Anti-IgG抗體和IgG抗體的反應,觀察有機物質對反應的影響。甲醇、乙醇、丙醇都做探討,發現其對本實驗有干擾。而苯甲酸、氨、丙酮、丙醛、苯甲醛的干擾也做探討。溶液中的鉛離子及銅離子的影響比較,銅離子影響本實驗較大。對於血液中的干擾物質如尿素(urea)、尿酸(uric acid)、維他命C(ascorbic acid)、半胱胺酸(cystein)、酪胺酸(tyrosine)亦做探討,發現其對於本實驗的影響並不大。鈉離子、鉀離子、鈣離子在10-3M濃度時,亦不會對本實驗造成干擾。 本研究亦利用石英壓電晶體感測器探討麥麩蛋白抗體及麥麩蛋白的作用。結果顯示固定上碳六十石英晶片的麥麩蛋白依然有活性。血紅蛋白及血紅蛋白抗體的亦做探討,結果顯示固定上碳六十石英晶片的血紅蛋白依然有活性,可以偵測到血紅蛋白抗體。