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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    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。