理學院

Permanent URI for this communityhttp://rportal.lib.ntnu.edu.tw/handle/20.500.12235/3

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。

Browse

Search Results

Now showing 1 - 5 of 5
  • Item
    螢光量子點應用於氣體感測器之研製
    (2024) 葉育慈; Yeh, Yu-Tzu
    本研究使用 CdSe/ZnS 量子點作為材料,結合自製微型光學感測器的紙張型感測器,以材料光致發光的特性檢測揮發性有機化合物 (Volatility Organic Compound,VOC) 的紙片型感測器。微型光學感測器使用市售之綠光感測器結合雙低通濾波放大電路,與光譜儀相比,大幅降低了成本。本研究做幾項影響因素的探討,包含光源的選擇、感測器的比較及其數據計算方式,成功的測量七種有機氣體於爆炸下限 1/10 的濃度,其結果具有良好的再現性及穩定性,線性迴歸係數大多大於 0.99。奈米銀具有奈米金屬增強螢光之特性,因此在本研究中還觀察 CdSe/ZnS 量子點混合奈米銀 Ag@C16 之螢光強度變化,結果為混合 Ag@C16 的量子點對有機氣體的選擇性及螢光強度的增強無太大的幫助,其可能原因為量子點溶液被稀釋或量子點與奈米銀的距離不適當所導致的。而此感測器對於水也有良好的反應及再現性,使其亦有潛力成為濕度感測器。最後,在本研究中,通過氣體吸附與表面反應、電荷轉移機制等方式,去探討量子點接觸氣體後螢光上升的可能機制。
  • Item
    以顯微影像分析技術測量奈米銀與奈米銅對斑馬魚心血管功能之影響
    (2018) 于清華; Yu, Ching-Hua
    奈米材料由於其特性有別於原本的大分子型態,自二十世紀發現後至今已被廣泛用於工業上,如作為殺菌介質的奈米銀,以及用於生物、電化學感應器的奈米銅。然而,對於這些奈米材料可能帶來的環境汙染與對生物體的危害,仍缺乏完整的認識。本研究以斑馬魚的胚胎作為動物模式觀察奈米銀、奈米銅粒子的毒性。在浸泡處理四天後,觀察胚胎的死亡率、孵育率、體長的影響,並透過我們發展的高格數與高畫質顯微攝影技術,測量胚胎心血管功能的受損情形。實驗結果發現,奈米銀與奈米銅在3 ppm就會對上述生理指標有顯著的危害。在心血管功能測量上,發現奈米銀在1 ppm就會導致心輸出量的下降,而3 ppm處理會更進一步地影響心室的收縮力與心率;奈米銅則在0.1 ppm的濃度下就會引發心室體積的減少,在3 ppm處理下還會造成收縮力的下降,而這些奈米金屬引發的心室功能的下降導致了動脈血流速度減緩。綜合以上結果,我們證實了奈米銀、奈米銅對生物體不容忽視的毒性威脅;同時,也驗證了分析心血管功能的顯微攝影技術,在毒理實驗中提供了更敏感的生理指標。
  • Item
    奈米金屬顆粒對廣鹽性青鱂魚離子細胞,毛細胞以及行為的毒性
    (2019) 傅至偉; Fu, Chih-Wei
    含有奈米顆粒產品的廣泛使用,隨之產生的毒性也越受到關注,目前研究指出奈米顆粒進到環境中可能對生物造成危害。然而奈米顆粒在海水環境中對魚類的行為與生理功能的影響仍未被研究的很透徹。在本實驗中利用淡水跟海水馴養的青鱂魚(Oryzias latipes)仔魚進行奈米銀與奈米銅顆粒的毒性實驗,將馴養7天剛孵出來的仔魚浸泡在含有奈米顆粒 (0.1, 1, 10 ppm) 的水中四小時,然後分析仔魚的活動力、刺激游泳反應、側線毛細胞數目、離子細胞數目以及皮膚排酸量。在淡水組的實驗中發現奈米銀顆粒處理後,仔魚活動力顯著下降,毛細胞數目、離子細胞數目和皮膚排酸量也顯著下降,最大游泳速度與最大游泳加速度並沒有受到影響。奈米銅顆粒溶液浸泡後發現仔魚的毛細胞數目、離子細胞數目和皮膚排酸量顯著下降,游泳距離、最大游泳速度以及最大游泳加速度則發現在低濃度上升,高濃度下降的趨勢。在海水組的實驗發現,奈米銀顆粒處理後只有發現仔魚活動力以及排酸量下降。奈米銅顆粒處理後只有活動力下降而其他實驗則無統計差異。結果顯示在海水環境中奈米顆粒毒性較在淡水環境低。此外硝酸銀與硫酸銅進行毒性試驗也出現類似的毒性反應。
  • Item
    表面增強拉曼光譜技術在反恐物質快速篩選上的應用
    (2009) 王傑仕; Jie-Shih Wang
    研究以表面增強拉曼光譜法 (SERS),成功的發展了碳疽桿菌主成分DPA (dipicolinic acid) 及火炸藥主分TNT (2,4,6-trinitrotoluene) 之快速篩選方式。一般未添加奈米銀的情況下,難以觀測到DPA或TNT的拉曼光譜。添加奈米銀雖有助於增加拉曼散射的強度,但是以傳統方式配製的奈米銀,經常在過程當中加入氯化鈉等含氯離子的鹽類作為聚合劑。這類的聚合劑對DPA的拉曼散射強度不但沒有幫助,反而會有抑制的現象。本實驗開發三種不同還原方式,包括檸檬酸鈉還原法、鹽酸羥胺還原法與硼氫化鈉還原法,配製出適合吸附DPA與TNT的具特殊性質奈米銀。尤其以檸檬酸鈉還原法配製的奈米銀,搭配硫酸鈉或是硼酸鈉對增強DPA的拉曼散射效果最好。其中波數1010 cm-1的振動峰(symmetric ring breathing mode),具有明顯特徵性,可供定性與定量分析之用。此等奈米銀溶液呈黃綠色,粒徑分布落在30 ~ 80 nm,UV吸收最大值為440 nm,半高寬為130 nm,對DPA的偵測極限約為100 ppm。本實驗發現,當添加硫酸鈉作為聚合劑時,還能更加提高DPA的拉曼散射強度。這是因為硫酸鈉會破壞奈米銀的電雙層結構,使得大量的DPA能吸附在奈米銀的表面上。在這樣的情況下,DPA的偵測極限甚至能達到0.5 ppm。為了瞭解DPA與奈米銀的吸附方式,本研究以理論計算結果與實驗值進行比對。結果發現C-H out-of-plane 的訊號並沒有增強,但是844 cm-1(C-COO bend)則有明顯增強。因此,推測DPA是以羧基接觸奈米銀表面,使DPA分子垂直吸附到奈米銀顆粒上。此外,本研究也發現檸檬酸鈉還原法配製的奈米銀,對於TNT的拉曼散射有明顯的增強效果。TNT的偵測極限可達到10 µgL-1。在特徵譜峰上,931 cm-1、952 cm-1 (C-H (ring ) out of plane bend vibrational mode) 與1372 cm-1 (NO2 symmetric, C-N stretching mode)的訊號,更有明顯被增強。由被增強的訊號位置,本研究推論TNT是以苯環平躺在奈米銀表面的方式吸附。
  • Item
    表面修飾不同形貌奈米銀應用於表面電漿共振有機氣體感測器之研究
    (2019) 高麗婷; Gao, Li-Ting
    本實驗目的在觀察不同形貌之奈米銀粒子在感測揮發性有機氣體 VOC 時,對光學造成的影響。實驗上合成球型 ( Sphere )、三角板( Triangular silver nanoplates, TSNP ) 、立方體 ( Cubic ) 三種形狀之奈米銀,分別自組裝在玻璃感測器上,製作成微小化裝置,主要的吸收波峰位置從球型約 390 nm 位移至三角板 600 nm,立方體主要的波峰在 550 nm,並利用實驗室發展的氣體生成系統,比較三者間在光學上對校正曲線斜率的響應,根據電場分布的特性,證實了具有尖端結構的粒子擁有最好的感測能力。 另外,將奈米銀自組裝感測器各別修飾上聚二甲基矽氧烷以及石墨烯 ( Graphene oxide, GO ) 薄膜,這時候奈米銀在相同的空間裡可感測到更多的氣體分子,因此能增強奈米銀局部表面電漿共振,提升感測器的靈敏度。然而,相較於聚合物,發現石墨烯更能有效提升奈米銀的靈敏度,這項研究為以奈米結構為基底的光學感測器提升了一個層次,butanol 感測可上升 3.28 倍,m-xylene 感測可上升 2.78 倍。