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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    應用動態光散射與顯微觀測的微流變技術發展
    (2020) 朱敬庭; Chu, Jing-Ting
    我們架設了兩套儀器,可以運用來量測微流變學的資訊。DLS-Microscope同時結合動態光散射與實空間(real space)的觀察,可以量測複雜流體中追蹤粒子的方均位移,藉以推得材料的機械性質。我們量測了水以及74 wt%甘油,發現它們的方均位移正比於時間,符合牛頓流體的性質,並且從方均位移所推得的黏度很接近理論值,證明了我們的儀器校準很成功。我們也用微流變學的方法量測了聚丙烯醯胺水溶液(PAM solution)的複變剪切模數(complex shear modulus),並與流變儀所量得的數據比較,發現兩者的在頻率上的趨勢相似,但在數值大小上有4~10倍的差距。若能推算出等效的追蹤粒子大小,相信能完整重複流變儀的數據。我們也量測了奈米碳管分散液(CNTs dispersion),雖然未將其轉換為微流變學。流變儀結合顯微術,讓我們可以直接觀察材料受到剪切時追蹤粒子的運動軌跡,或甚至是材料本身的結構變化。分析追蹤粒子的方均位移,也可以推得微流變學的資訊。目前試做了愛玉的實驗,數據分析仍有待處理。
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    除去氣體對於奈米碳管與水混和物之影響
    (2016) 陳駿仁; Chen, Chun-Jen
    疏水交互作用(hydrophobic interaction)被認為是非極性物質在水中會聚集的主要原因。已知水中的氣體是可以對該作用有增益的效果。若將疏水顆粒混合於水中,則除去氣體的混合物較富含空氣的混合物有較長的生命期。本研究以單層及多層奈米碳管的水混合物為材料,實驗除去氣體對於碳管與水混合物的影響。碳管於水中的生命期與所形成之結構是以攝影與動態光散射進行觀測。實驗中發現:除去氣體後,單層碳管於水中聚集的速率較未除氣的混合物中慢,且形成較緻密的碳管團塊。多曾碳管若未進行除氣,則碳管於水中形成類凝膠(gel-like)結構;此結構在除去氣體的碳管與水混合物中較未除氣者不明顯。實驗中所觀察到,除去氣體對單層與多層碳管的水混合物所產生之影響,是可以被石墨基板上所發現的表面奈米氣泡(surface nanobubble)解釋的。
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    動態光散射在氣體對亞微米尺度膠體分散體穩定性的影響的研究
    (2015) 鄭璋駿; Jeng, Jang-Jiunn
    我們研究氣體對膠體分散體問定性的影響。分別使用油(dodecane and squalane)和多層奈米碳管作為分散向,使其分散在水或是去氣體水中,樣品中不加入界面活性劑。利用動態光散射溶液中的油滴或是碳管團塊的大小進行量測,以觀察膠體溶液的穩定度。我們架設了一台動態光散射儀,並使用直徑38nm、500nm、1μm的聚苯乙烯小球進行校正。從指數函數與累積量展開擬合可以得到與樣品相符合的粒徑大小。但CONTIN的分析結果,無法確定可以得到愈樣品相符合的粒徑分布。在使用油進行的無界面活性劑乳膠溶液的實驗中,我們發現與水相比在去起體水中,油可以較容易的形成很小的油滴並可以較穩定的分散在水中,並在完成的乳膠溶液中加入氣體,對樣品的穩定性影響不大。在使用多層奈米碳管的實驗中,我們發現使用去起體水可以做出至少能穩定存在半個月的奈米碳管膠體分散體;而若是使奈米碳管膠體分散體與空氣劇烈混合,則會有明顯的聚合、沉澱現象。