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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    表面增強拉曼光譜技術在反恐物質快速篩選上的應用
    (2009) 王傑仕; Jie-Shih Wang
    研究以表面增強拉曼光譜法 (SERS),成功的發展了碳疽桿菌主成分DPA (dipicolinic acid) 及火炸藥主分TNT (2,4,6-trinitrotoluene) 之快速篩選方式。一般未添加奈米銀的情況下,難以觀測到DPA或TNT的拉曼光譜。添加奈米銀雖有助於增加拉曼散射的強度,但是以傳統方式配製的奈米銀,經常在過程當中加入氯化鈉等含氯離子的鹽類作為聚合劑。這類的聚合劑對DPA的拉曼散射強度不但沒有幫助,反而會有抑制的現象。本實驗開發三種不同還原方式,包括檸檬酸鈉還原法、鹽酸羥胺還原法與硼氫化鈉還原法,配製出適合吸附DPA與TNT的具特殊性質奈米銀。尤其以檸檬酸鈉還原法配製的奈米銀,搭配硫酸鈉或是硼酸鈉對增強DPA的拉曼散射效果最好。其中波數1010 cm-1的振動峰(symmetric ring breathing mode),具有明顯特徵性,可供定性與定量分析之用。此等奈米銀溶液呈黃綠色,粒徑分布落在30 ~ 80 nm,UV吸收最大值為440 nm,半高寬為130 nm,對DPA的偵測極限約為100 ppm。本實驗發現,當添加硫酸鈉作為聚合劑時,還能更加提高DPA的拉曼散射強度。這是因為硫酸鈉會破壞奈米銀的電雙層結構,使得大量的DPA能吸附在奈米銀的表面上。在這樣的情況下,DPA的偵測極限甚至能達到0.5 ppm。為了瞭解DPA與奈米銀的吸附方式,本研究以理論計算結果與實驗值進行比對。結果發現C-H out-of-plane 的訊號並沒有增強,但是844 cm-1(C-COO bend)則有明顯增強。因此,推測DPA是以羧基接觸奈米銀表面,使DPA分子垂直吸附到奈米銀顆粒上。此外,本研究也發現檸檬酸鈉還原法配製的奈米銀,對於TNT的拉曼散射有明顯的增強效果。TNT的偵測極限可達到10 µgL-1。在特徵譜峰上,931 cm-1、952 cm-1 (C-H (ring ) out of plane bend vibrational mode) 與1372 cm-1 (NO2 symmetric, C-N stretching mode)的訊號,更有明顯被增強。由被增強的訊號位置,本研究推論TNT是以苯環平躺在奈米銀表面的方式吸附。