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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    氣相層析/音哨檢氣法對發酵製程中產生氣體之即時偵測法的研究
    (2015) 葉冠甫; Ye, Guan-Fu
    本研究使用微型發音哨,作為氣相層析儀的偵測器,藉由麥克風接收不同氣體經過發音哨時頻率的變化,透過音效卡加以記錄。當氣相層析毛細管柱之載流氣體與待分析的氣體混合後,因壓力差快速通過微型發音哨而發出不同頻率的聲響。即時的頻率變化量可藉由LabVIEW(Laboratory Virtual Engineer Workbench)程式同步進行傅立葉轉換,以獲得即時單一頻率。將此頻率變化對時間作圖,可得一即時層析音頻圖譜。本實驗便是依憑此音頻變化層析圖譜來進行實驗數據的即時分析。 為了提高發酵製醇的效率,本研究首次將學名為Saccharomyces cerevisiae的酵母菌株,以靜電紡織技術,將酵母菌包覆在聚左旋乳酸 (poly-L-lactide;PLLA) 的微管陣列薄膜中。酵母菌於室溫下約20小時會從106/mL 生長至108/mL,並於36小時後,生長至穩定。薄膜對酵母菌的活性不會有影響。使用包菌纖維可以解決發酵之後,乙醇溶液中移菌的困難步驟。再者,包菌纖維還可以回收持續使用,降低製造乙醇的成本。 本實驗使用自組裝電磁閥注射裝置,將發酵液放入注射裝置的樣品槽內,並將已包覆酵母菌的纖維共同置入發酵液中進行發酵。利用程式控制電磁閥,將發酵過程所產生乙醇的揮發氣體及二氧化碳等,以5分鐘的間隔,自動注入到毛細管柱中進行分離與記錄。實驗結果顯示,使用本實驗裝置,可以即時檢測並追蹤發酵程度,實驗過程可長達4日且完全自動化。根據頻率的變化量,可以即時偵測當下發酵液中乙醇的揮發氣體的濃度,並以其蒸氣壓判定溶液中乙醇的濃度。以1克的葡萄糖為起始物,用~106株酵母菌進行發酵時,在溫度28度之下,24小時後可以產生約0.12克的乙醇,並釋放出約20 mL的二氧化碳。三天發酵之中,合計生產了約0.43克的乙醇,並釋放出約41 mL的二氧化碳。將此包菌纖維進行第二次實驗,亦得到相同的結果,顯示本方法具有良好的再現性。