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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    含主族元素(Bi、Te)與過渡金屬(Mo、Ru)團簇化合物的合成與化性研究
    (2007) 吳沛凡
    1. Bi-Mo-CO系統 將NaBiO3與Mo(CO)6以莫耳比為1:1的比例於MeOC2H4OH中加熱迴流反應,可得到主體結構為四面體的化合物[Bu4N][BiMo3(CO)9(-OC2H4OMe)3Na]。 此化合物可與正一價或正二價陽離子做離子交換反應得到一系列相似結構之產物[BiMo3(CO)9(-OC2H4OMe)3ML]- (ML = Li,Tl,Ca(NCMe)2,Ca(OAc),Pb(NO3),ZnCl,Cd(OAc),HgCl2,CoCl)。有趣的是當[BiMo3(CO)9(-OC2H4OMe)3Na]-加入KCl時卻無法反應,可能是立體障礙造成的結果。此外[BiMo3(CO)9(-OC2H4OMe)3Na]-與Pb(OAc)2反應時則可得到dimer形式的產物。同時我們進一步利用理論計算來佐證實驗中所得到的結果。 2. Te-Ru-CO系統 將K2TeO3與Ru3(CO)12以莫耳比為1:1的比例於MeOH中加熱迴流反應,可得到主體結構為八面體的化合物[PPh4]2[TeRu5(CO)14]•CH2Cl2。利用[PPh4]2[TeRu5(CO)14]•CH2Cl2與CuX (X = Cl,Br,I)反應,依不同比例可生成一系列含銅的新穎化合物:[TeRu5(CO)14CuX]2-、[TeRu5(CO)14Cu2X2]2-、[Te2Ru10(CO)28Cu4X2]2-與[Te2Ru4(CO)10Cu2X2]2-,並探討相互間的轉換關係,此外,我們亦利用理論計算來探討其相關的性質。
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    Main Group Element (S and Bi)-Containing Metal Carbonyl Complexes: Synthesis, Transformation, Reactivity, and Applications
    (2018) 于家齊; Yu, Chia-Chi
    1.硫/錳系統 當硫粉以及 Mn2(CO)10 以一鍋化方式於 KOH 混合甲醇溶劑加熱回流反應時,可得一罕見的硫–錳含氫配子之羰基團簇物 [(μ-H)Mn3(CO)9(μ3-S)2]2– (1)。由 X-ray 單晶結構鑑定可知化合物 1 係由 S2Mn3 四角錐組成,且其氫配子橋接於一 Mn–Mn 鍵上。有趣的是,藉由質子–氫配子交互方式,1 可與已發表的雙三角錐化合物 [Mn3(CO)9(μ3-S)2]– 進行可逆結構轉換,其中包含著有趣的氫氣產生過程。進一步,當硫粉以及 Mn2(CO)10 以一鍋化方式於莫耳比為 5: 8 的條件下,可生成含硫醇之化合物 [Mn3(CO)9(μ-HS)(μ3-S2)2]2− (3)。由變溫 1H NMR 可知錯合物 3 中的氫配子具有有趣的流動現象。再者,當 3 與 TEMPO 反應時,可得去質子之硫−硫鍵結雙聚物 [{Mn3(CO)9(μ3-S2)(μ3-S2)}2(μ4-S)]4− (9)。由十八電子規則可知,化合物 9 具有 108 個價電子,滿足電子計算。但其卻具有令人意想不到的磁性表現,此表現可藉由固態 EPR 光譜證實。最重要的是,9 可於 UV 燈照下進行氫氣活化,逆反應回化合物 3。最後,此系列含硫之錳羰基錯合物之性質、結構轉換以及氫配子流動特性皆藉由 DFT 理論計算之輔佐進行系統性的討論。 2.鉍/鉻系統 成功合成出過去未知的 4 中心–6π 共振平面三角形錯合物 [Bi{Cr(CO)5}3]– (1),並藉由 XAS、XPS 以及 DFT 理論計算得知其中心鉍原子為正 3 價。由化合物 1 結構得知,此鉍原子在鍵結上可扮演雙重的提供者與接受者的角色。與過往鉍三價原子之弱路易士酸性不同,化合物 1 中的鉍三價原子為極強路易士酸,其可吸引極弱路易士鹼氟負離子並產生鍵結、展現溶劑化顯色性質、進行有趣的醚化過程以及具有令人訝異的半導體特性。化合物 1 之能隙為 1.02 eV,主要歸因於其於固態下存在著 Bi···O 和 O···O 之弱作用力。此外,Fe4(CO)4 加成之錯合物 [{Fe(CO)4}Bi{Cr(CO)5}3]3– (1-Fe) 可進行選擇性的去金屬化反應,生成等電子數之 BiCr3 錯合物 1 以及 BiCr2Fe 錯合物 [Bi{Cr(CO)5}2{Fe(CO)4}]– (2)。此結果提供了一個新穎的方式來設計一系列異核金屬引入之鉍/鉻平面三角形錯合物。