理學院

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學院概況

理學院設有數學系、物理學系、化學系、生命科學系、地球科學系、資訊工程學系6個系(均含學士、碩士及博士課程),及科學教育研究所、環境教育研究所、光電科技研究所及海洋環境科技就所4個獨立研究所,另設有生物多樣性國際研究生博士學位學程。全學院專任教師約180人,陣容十分堅強,無論師資、學術長現、社會貢獻與影響力均居全國之首。

特色

理學院位在國立臺灣師範大學分部校區內,座落於臺北市公館,佔地約10公頃,是個小而美的校園,內含國際會議廳、圖書館、實驗室、天文臺等完善設施。

理學院創院已逾六十年,在此堅固基礎上,理學院不僅在基礎科學上有豐碩的表現,更在臺灣許多研究中獨占鰲頭,曾孕育出五位中研院院士。近年來,更致力於跨領域研究,並在應用科技上加強與業界合作,院內教師每年均取得多項專利,所開發之商品廣泛應用於醫、藥、化妝品、食品加工業、農業、環保、資訊、教育產業及日常生活中。

在科學教育研究上,臺灣師大理學院之排名更高居世界第一,此外更有獨步全臺的科學教育中心,該中心就中學科學課程、科學教與學等方面從事研究與推廣服務;是全國人力最充足,設備最完善,具有良好服務品質的中心。

在理學院紮實、多元的研究基礎下,學生可依其性向、興趣做出寬廣之選擇,無論對其未來進入學術研究領域、教育界或工業界工作,均是絕佳選擇。

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    季風槽及熱帶氣旋活動模擬於WRF 30公里解析度區域氣候模式
    (2011) 林建男; Jian-Nan Lin
    西北太平洋是熱帶氣旋活躍的地區,熱帶氣旋摸擬及研究是重要熱門的議題。然而早期模擬以低解析度全球模式為主要工具,模擬出來之熱帶氣旋有暖心結構及環流系統,但中心強度不太理想。故本研究考慮了海陸分佈和地形以及中、東太平洋、印度洋之影響,採用Weather Research and Forecasting (WRF) 30公里之解析度,針對2000~2009年間之夏、秋兩季進行區域氣候模擬,並設計了NWP(100°E~180°,5°S~35°N)、NP(100°E~120°W,10°S~40°N)、IONWP (50°E~180°,20°S~40°N)三組不同範圍之實驗,來探討西北太平洋地區位於東亞季風區,而東亞季風、太平洋副熱帶高壓及太平洋海溫分佈是影響熱帶氣旋生成及活動之因素。並偏重在秋季大尺度環流及熱帶氣旋的探討。 在NCEP觀測資可發現,大尺度環流影響了熱帶氣旋之生成及軌跡。而在模式中均有掌握大尺度環流及熱帶氣旋活動之關係。但在NWP及NP模擬季風槽有過強之現象,而使副高位置東移。使秋季熱帶氣旋生成數量、位置及軌跡較不完全符合JTWC資料。然而IONWP則在季槽風模擬中要接近於觀測,在大尺度環流掌握度較佳。在秋季熱帶氣旋之模擬中生成數量、位置及軌跡均模擬良好。模式在提高解析度之下,三組模式均有達到一定的強度,但仍稍弱於JTWC資料。可見模擬過程加入印度洋、南亞陸塊及青康藏高原,模式有掌握大尺度環流之特徵,並影響及掌握秋季熱帶氣旋之活動。
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    對苯二腈、雙磷烷、含氮異環碳烯橋接之EFe3Cu2 (E = S, Se, Te) 錯合物: 合成、轉換、半導性以及催化
    (2015) 林建男; Lin, Chien-Nan
    1. S/Fe/Cu/Dppx 系統之研究 透過蒸氣揮發與機械式研磨的化學方法,具有雙磷配基dppe連結著SFe3Cu2的團簇物 [{(m3-S)Fe3(CO)9}Cu2(dppe)] 與其一維聚合物[{(m4-S)Fe3(CO)9}Cu2(dppe)(MeCN)2]n 間存在著固態可逆轉換關係。其中聚合物[{(m4-S)Fe3(CO)9}Cu2(dppe)(MeCN)2]n能隙為1.69 eV,具有半導體特性。 2. Se, Te/Fe/Cu/p-DCB 系統之研究 當固態反應物 [EFe3(CO)9Cu2(MeCN)2] (E = Se, Te) 與取代基1,4-dicyanobenzene (p-DCB) 分別以1:1 以及 1:1.5的比例混合並加入幾滴THF進行研磨,可合成兩種以EFe3(CO)9Cu2為基底THF引入且取代基p-DCB分別以單股和混合單股與雙股橋接的型式所形成之一維聚合物[SeFe3(CO)9Cu2(p-DCB)1.5•0.5THF]n (1a-THF) 與[TeFe3(CO)9Cu2(p-DCB)•THF]n (2b-THF)。X光繞射分析顯示聚合物1a-THF其上雙股p-DCB相鄰苯環間呈現平行位移排列並有著分子內pi···pi作用力且1a-THF或2b-THF其晶格溶劑THF上的氧原子可和鄰近p-DCB上的氫原子相互作用形成微弱之C─H…O氫鍵。當研磨的溶劑替換為CH2Cl2,只有得到以TeFe3(CO)9Cu2為基底,混合單股與雙股p-DCB橋接的聚合物 [TeFe3(CO)9Cu2(p-DCB)1.5]n (1b)。反之,一旦於60度加熱並抽真空,1a-THF上的晶格溶劑THF可被移除並生成聚合物 [SeFe3(CO)9Cu2(p-DCB)1.5]n (1a)。1a和1b為isomorphous且其晶體結構同呈緊密堆積。有趣地,當[EFe3(CO)9Cu2(MeCN)2] (E = Se, Te) 與取代基p-DCB以1:1.5比例混合並加入幾滴CH2Cl2/toluene (v/v = 1/1) 進行研磨,可合成出以EFe3(CO)9Cu2為基底甲苯引入且取代基p-DCB分別以混合單股與雙股橋接的型式所連接之一維聚合物[EFe3(CO)9Cu2(p-DCB)1.5•0.5toluene]n (E = Se, 1a-toluene; Te, 1b-toluene),其中甲苯的苯環與鄰近p-DCB上傾斜苯環的氫原子形成顯著的C─H···pi作用力。此外,藉由加入溶劑THF、CH2Cl2、 CH2Cl2/toluene 或是添加額外的 p-DCB 取代基進行溶劑輔助研磨,聚合物1a、1a-THF和 1a-toluene間抑或是 1b-toluene、2b-THF和 1b間可進行可逆地固態結構轉換,伴隨著晶格溶劑的吸附與脫附、晶體位移堆積以及晶體至晶體間的膨脹與收縮現象。此外,導電度的丈量呈現出聚合物1a(1b)、1a(1b)-toluene和 2b-THF具有半導體行為 (直流電導率, 10−3−10−2 Ω−1cm−1; 能隙, 1.42−1.50 eV),其導電度會受到pi···pi或是C─H···O作用力調控,此現象進一步使用DFT理論計算加以解釋。 3. Te/Fe/Cu/NHC 系統之研究 一新型TeFe3(CO)9併入雙銅含氮異環碳烯 (N-heterocyclic carbene) 錯合物可直接藉由一鍋化反應製備。透過引入具推電子與立障的團簇陰離子基團 [TeFe3(CO)9]2− 及含氮異環碳烯作為取代基,這些以雙銅為基底的錯合物對同耦合催化硼酸反應表現出顯著的催化活性,即少量銅承載量 (0.5 or 1.0 mol%) 以及高產率 (直達98%)。