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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    用計算化學方法研究 Nafion 修飾銅電極之 CO 耦合機制
    (2024) 蔡宗翰; Tsai, Tsung-Han
    本論文探討了全氟-1-戊烷磺酸鈉修飾的Cu(111)表面在Nafion等磺酸全氟聚合物修飾下的電化學電極,以模擬C-C耦合反應。通過分子動力學模擬,研究了不同濃度的全氟-1-戊烷磺酸鈉和不同水量對電極表面修飾的影響。結果顯示,高濃度的全氟-1-戊烷磺酸鈉可能導致部分分子在水層的作用下與電極表面接觸,但隨著濃度降低,這種情況得到改善。進一步使用密度泛函理論(DFT)模擬了電化學電極表面的OC-CO和OC-COH耦合反應。研究發現,質子化的*COH較容易與*CO進行耦合反應,且OC-CO耦合反應的能從1.87 eV降至OC-COH耦合反應的0.68 eV。但OC-COH耦合反應需要先經歷能為1.52 eV的*CO質子化反應,該反應可以通過偏壓驅動的質子轉移反應(PCET)實現。除此之外進行了真空電極表面*CO和*COH的擴散模擬,並研究了吸附物相遇方向對耦合反應的影響。結果顯示在真空電極表面*CO和*COH的擴散能皆很小,分別為0.001 eV和0.144 eV。當OH朝向*CO時,*CO可以輕易地靠近*COH,而當靠近的*COH發生轉向使得OH鍵朝向*CO的反向時,OC-COH耦合反應之能壘可以從0.73 eV下降至0.53 eV,但反應能卻從0.20 eV上升至0.29 eV。DOS和COOP分析表明與混層軌域能量和程度有關。本研究針對全氟-1-戊烷磺酸鈉修飾的電化學電極表面中的C-C耦合反應進行了深入的探討。研究結果揭示了修飾條件和反應機理之間的關係,為設計和優化磺酸全氟聚合物修飾的電化學電極提供了有價值的見解。這些發現對於促進有機合成反應和電催化領域的發展具有潛在的應用價值。