化學系
Permanent URI for this communityhttp://rportal.lib.ntnu.edu.tw/handle/20.500.12235/57
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。
News
Browse
6 results
Search Results
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 中孔洞氧化石墨烯奈米粒子表面吸附大氣中之氧氣及水氣在光譜上的影響及應用(2024) 王少妘; Wang, Shao-Yun本研究利用中孔洞氧化石墨烯奈米粒子 (Mesoporous graphene oxide nanoparticles, MGNs) 表面吸附氧氣與水氣，探討在光照下與表面吸附氣體之相互作用。MGNs表面存在碳自由基，並在照光後透過單線氧捕捉劑 (1,3-Diphenylisobenzofuran, DPBF) 證實其可以作為一個光敏劑，在照光後具有與氧氣能量交換的能力，並產生單線態氧 (Singlet state oxygen, 1O2)。此外，利用MGNs的中孔洞特性吸附水氣，結合表面類似於氧化石墨烯具有光熱轉換的能力，進行水吸附與脫附的循環。我們採用化學氣相沉積法，於高溫 (825 °С) 下裂解乙烯，成功在中孔洞沸石奈米粒子 (Mesoporous zeolite nanoparticles, MZNs) 表面形成了類似氧化石墨烯的碳層，並具有碳自由基及親水性官能基。經過高溫處理後，孔洞材料仍保持中孔 (3–8 nm) 及微孔 (<1.5 nm) 的特性，以及具有高比表面積 (800–900 m2/g)。MGNs展現出強大的光吸收能力以及在近紅外光 (1000–2500 nm) 範圍內的發光特性。基於這些特點，MGNs可以作為光動力療法 (Photodynamic therapy, PDT) 中的光敏劑，提供新穎且有吸引力的治療方法，同時還可作為光熱材料，解決水資源短缺危機。為了解決MGNs團聚的問題，我們在MZNs表面修飾上聚乙二醇，利用空間斥力讓材料能夠均勻分散。而後，選擇MZNs複合銀奈米粒子，因為銀奈米粒子本身也具有特殊的光化學特性。我們加入銀前驅物並且利用大氣壓微電漿法，有效促進了銀的還原，使分散性之孔洞材料同時具有產生活性氧物質的能力。最終，得到了複合材料Ag@s-PEG-MZNs，為生物醫學領域發展出新的可能性。Item 金奈米雙錐體/奈米棒之自組裝用於螢光增強研究(2023) 吳立中; Wu, Li-Chung金奈米材料的尖端因表面電漿共振(Localized Surface Plasmon Resonance, LSPR)，在尖端處擁有較強之電場增強的有去特性。對由於金奈米顆粒表面的保護基可導致其親疏水性的改變，本研究利用不同的硫醇作為保護基修飾金奈米材，一方面控制其表面之親疏水性，另一方面可控制其懸浮於極性與非極性溶液的界面間，將金奈米材料在玻璃基板等平面上進行自組裝排列。利用掃描式電子顯微鏡觀察排列的情況，可以發現金奈米雙錐體的端點指向中心，排列成一類似寄木細工的圖樣（Yosegi patterns）。此一自組裝方法，成功的使金奈米雙錐體的端點相互靠近，並預期在金奈米材料端點對端點的間隙處，會有更強的近場電場增強。本研究中，以近紅外光螢光分子（near-infrared fluorescent dyes）的螢光增強作為研究的重點，選用Streptavidin-IR800作為螢光染劑，藉由金奈米顆粒的自組裝（self-assembly）技術排列出有序的金屬奈米薄膜圖樣，使其電場增強的性質能更加突出，相較於單純的有玻璃基板能夠有效的提升螢光的訊號強度1477倍。此一技術將使金奈米材料未來在光學及奈米生醫檢測方面有更多的應用與發展機會。Item 以電化學法製備金奈米結構及其應用之研究(2009) 林苔瑄; Lin, Tai-Hsuan摘要 奈米材料於近幾十年備受矚目並引起研究熱潮，成為當紅的尖端科技，最主要的原因在於隨著尺寸的縮小及構形的改變，奈米級結構會呈現出有別於塊材之獨特的物理與化學性質。就我們所知，金為高化學惰性的貴重金屬，但當金的尺吋微小至數奈米時，其物理和化學性質會隨粒徑奈米化而改變，隨著粒徑縮小，比表面積大幅增加、粒子邊緣及裸露角增加、與載體之接觸表面積增加，金的表面形成凹凸不平的原子台階，而呈現獨特催化活性，如果再搭配可還原性金屬氧化物載體即可成為高活性的奈米金觸媒。除此之外，金奈米結構所具有之優異獨特的光學、化學以及電子學性質，使之可更廣泛地應用在電子、化學以及生醫等領域（如：奈米電子元件、化學感測器、燃料電池、觸媒催化、生物感測器…等）。在此論文中，我們利用電化學脈衝電鍍法製備所需之金奈米粒子以及具有樹枝狀分支的金奈米結構。 金奈米粒子以脈衝電鍍沉積於表面改質或未改質的玻璃碳電極基板上；苯磺酸分子以電氧化方式進行嫁接達到改質修飾表面的目的，藉由X光光電子能譜儀、循環伏安法以及交流阻抗來分析探討嫁接苯磺酸分子後，玻璃碳電極表面性質的變化。接著，經由調變電鍍液的濃度和電鍍時間，可控制奈米粒子的尺寸大小以及於基版上的分散性，完整製備後的電極於富含氧氣的磷酸緩衝溶液裡進行電催化活性的量測。金奈米粒子生成於苯磺酸分子修飾後之電極，其無論粒子的分散性或比表面積都有顯著的增加，相較於未經修飾的玻璃碳電極與多晶的金電極更表現出較佳的電催化活性。 以相同的電化學沉積法，在玻璃碳電極上製備出具有良好結晶性並呈現三軸對稱的支狀金結構，此乃由於電鍍溶液裡添加了含有硫醇官能基之氨基酸的緣故。由於金的不同晶面 (facet) 對於硫原子具有不同的鍵結強度，因此利用氨基酸在各個晶面形成硫金鍵 (S－Au bond)，佐以提供適當的電鍍電位來進行金奈米結構的控制生長實驗。金樹狀結構主體呈現三軸對稱，由皆沿著 (111) 晶面方向成長的主幹、分支以及奈米葉片共三個部分組成，我們利用x光光電子能譜儀、掃瞄及穿透式電子顯微鏡、x光繞射儀來確定鑑定其結構成分。再者，對於甲醇氧化以及氧氣還原的電催化活性，金樹狀結構的表現優於多晶的金電極。Item 雙界面活性劑系統之金奈米棒的合成與金奈米棒之表面修飾以及再生長銀(2018) 林士堯; Lin, Shih-Yao使用雙界面活性劑系統合成出不同大小以及長寬比的金奈米棒，探討每個條件對於尺寸的影響，尺寸對於金奈米棒的表面電漿共振現象有何種影響及表面修飾過後的奈米金棒在光譜及電子顯微鏡下會如何改變，並對其表面做官能基修飾或者在表面上沉積銀原子形成金-銀雙金屬結構。由於金奈米棒的各向異性導致其具有不均勻的電磁場強度分佈，金奈米棒的兩端對於訊號(如螢光、拉曼散射光)有明顯增強的效果，因此在兩端接上具有螢光放光的金奈米團簇預期會使螢光強度增強。實驗中，表面的官能基修飾選擇使用含有硫醇基的聚合物，方便之後修飾在金奈米棒的表面，聚合反應則是以N-羧酸酐聚合法，合成出直鏈聚合物。聚合物之末端帶有氨基，能透過EDC/NHS與帶有羧酸的分子進行交聯反應，使其固定在聚合物的末端，達到固定在金奈米棒表面的目的。表面修飾後的金奈米棒可選擇性的在兩端接上物質，探討兩端強電磁場對於物質的螢光訊號影響。此外，在金奈米棒上沉積銀原子形成金-銀雙金屬結構(Au/Ag-Core/Shell) (Au@Ag nanocuboids)，探討其在光譜上的變化，之後透過Galvanic Replacement reaction使用CTAC-Au(III)溶液將銀殼表面部分置換成金殼，形成具有空腔之金棒-金殼結構(gold nanorattles)，這樣的結構在空腔內也具有很強的電磁場分佈，期望能在空腔的部分載入螢光物質，預測會有更高的訊號增強。Item 碳質材料的表面改質與鑑定及其應用於水解生物質衍生之葡聚醣的研究(2018) 王家惠; Wang, Jia-Hui本研究利用石油精煉所產出之廢棄碳質材料，介相瀝青(Mesophase pitch)，經由各種化學表面修飾可以將酸性官能基團集中在其層狀結構邊緣上，已達到高的酸表面覆蓋率，且空間上鄰近的官能基可以仿纖維素水解酶上鄰近的羧酸基一般，有效水解纖維素的醣苷鍵斷鍵進而提高葡萄糖產率。以下本研究將使用四種不同的化學改質方式：(1)硫酸修飾(MP-SO3H)、(2)硫酸修飾再經水熱處理(MP-SO3H-HT)、 (3)硝酸修飾(MP-COOH)、(4)次氯酸鈉修飾(MP-Oxy)來合成酸性官能基化的碳質觸媒，並藉由表面分析來鑑定改質後之材料結構穩定度、酸性官能基團的組成等。由酸鹼反式滴定及元素分析計算表面的總酸量及不同酸性官能基團的組成，再藉由粉末X射線衍射計算材料的層間距離以及利用氮氣吸脫附測量材料的比表面積。另外，13C DP-MAS固態核磁共振光譜的分析中觀察到大部分的酸性官能基團位於sp2的碳上，因此可推論主要是在石墨納米結構邊緣上被改質。進一步將此一系列改質後的碳材用來做為水解纖維素的觸媒使用，在與纖維素(分子量約莫7,370 Da)的水解實驗中僅使用酸與纖維素的比例約4.8 mol%的催化劑(MP-SO3H)即可達到約44 mole %的高葡萄糖產率，再者由此催化劑上之酸性官能基團在水溶液中浸出(leaching)所造成的葡萄糖產率低於3 mole %，證實本研究設計之催化劑具有良好的穩定度以致於整個催化反應兼具環保與效率。 除此之外，本研究意外發現在二氧化碳吸附的分析結果中，MP-SO3H-HT具有特別顯著的二氧化碳吸附量約為28 wt% (273K)，由於本碳質材料為一層狀結構，有別於先前文獻所提到需具有孔洞及特定官能基之材料始具有的吸附能力，因此推論此一催化劑未來將有助於應用在二氧化碳吸附及封存。