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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    環修飾之紫質的設計與合成以應用於太陽能光敏染
    (2014) 山地普; Sandeep Mane
    此篇論文報導了新的環修飾紫質以及大環紫質的設計與合成,以及其在太陽能光敏染料之應用。此些染料的發展由單硫取代紫質以及單氧取代紫質開始,並且其上有一ethynylphenyl 基團為共振鏈以及以羧基為掛載基團。比較這些異原子取代紫質與傳統的四氮紫質,結果顯示異原子的取代降低了這些染料的光電伏打效率,其中單氧取代的紫質表現更低於單硫取代的紫質。接著我們對單硫取代紫質進行了環修飾得到了擁有A3B以及A2B2之不同取代型式的五種衍生物。經由光物理和電化學的研究顯示以ethynylphenyl基團延伸共振的鏈長不僅增加了環的平面性,同時也增加了光譜的紅位移。而在取代基上加上擁有拉電子能力的cyano基團亦可增加分子的極性而讓分子有較佳的電荷轉移效果。結合上訴修飾,單硫取代紫質的光電轉換效率可由沒有cyano基團的0.2 % 提升到有cyano基團的1.69 %。 我們亦致力於研究大環紫質於太陽能光敏染料的應用。我們合成出了有硼配位的oxasmaragdyrins,其是擁有22 個π電子共振的芳香大環紫質。這些染料擁有合適的還原電位,高消光係數,良好的穩定性,以及高光電轉換效率。更重要的,其在可見光區段的吸光範圍廣泛,且其較低能量的Q band吸收位於在紅外光區段。基於上述條件,oxasmaragdyrins適合用來發展為太陽能光敏染料。我們亦於了oxasmaragdyrins 環上掛載了不同的推拉電子基,並進行研究與討論。令人意外的,掛載上tripheylamine為推電子基以及ethynylphenyl為共振鏈的染料其光電轉換效能相較於未修飾的染料並未增加。 最後,我們合成了分別擁有一個和兩個羧基的新的二氮三硫 sapphyrins化合物並且將其應用於太陽能光敏染料。由電化學研究看來,其最低未佔軌域與二氧化鈦之傳導能帶間的差距太相近,使其不夠能讓激發的電子做有效的電子注入至二氧化鈦,故此染料的光電轉換效率不佳。 至目前為止,此論文完成了單硫取代紫質最高的光電轉換效率,並且開發出了一系列新的大環紫質為高效率的太陽能光敏染料。