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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    第十六族碲與過渡金屬(Cr、Mo、Mn)金屬團簇化合物之合成與化性和物性研究
    (2007) 陳佩琪
    [1] 碲(Te)-鉻(Cr)系統的研究 將 [Te{Cr(CO)5}3]2-與HBF4或O2反應,會迅速反應生成已知的平面型化合物 [Te2{Cr(CO)5}4]2- (1),而與有機試劑ClH2C(C6H4)2CH2Cl反應則可得到新的雙聚合化合物 [H2C(C6H4)2CH2Te2{Cr(CO)5}6]2- (2)。利用 HgCl2 分別與 [Te{Cr(CO)5}n]2- (n = 2, 3) 進行反應,可成功合成出以汞橋接之雙聚合金屬團簇化合物 [HgTe2{Cr(CO)5}n] 2- (n = 6, (3); n = 4, (4)),化合物 3 亦可藉由化合物 4 與 HgCl2 試劑反應而獲得。將 [Te{Cr(CO)5}3]2- 更進一步與 Se powder反應,可成功得到一開放型結構化合物 [SeTe{Cr(CO)5}3]2- (6)。此外,我們針對新的化合物與相關的化合物做一系列的比較,並藉由分子軌域理論計算更深入探討其結果。 [2] 碲(Te)-鉻(Cr)-錳(Mn)系統的研究 將化合物 [Te2Cr2Mn2(CO)18]2- (7) 於鹼性丙酮與甲醇混合溶劑中,加熱迴流,可得一特殊混合鉻-錳金屬雙三角錐化合物[Te2CrMn2(CO)9]2- (8)。將化合物8 與 CO氣體於室溫下反應,可得到四角錐封閉型結構化合物 [Te2CrMn2(CO)10]2- (9)。化合物 9 於二氯甲烷溶劑下加熱迴流則進行逆反應而得到化合物 8。化合物8與 O2 氣體在二氯甲烷室溫下反應可生成化合物 9。將Cu(MeCN)4BF4 試劑與化合物 9 反應則得到化合物 8。此二化合物均符合18電子計算規則,然而經由SQUID磁性測量可發現,於室溫 (300 K) 時均呈現S = 1,即具有2個不成對電子,顯示出反鐵磁 (antiferromagnetism) 的現象。另外,我們也利用DFT理論計算來探討此現象。 [3] 碲(Te)-鉬(Mo)系統的研究 將 [Te2Cr3(CO)10]2- (10) 和Mo(CO)6的丙酮溶液加熱反應,不同的反應時間,可得到不同的結果:與4當量的Mo(CO)6 加熱反應2天,可得到包含2個hydride主結構為四面體新型化合物 [H2Te2Mo4(CO)12]2- (11);將反應時間縮短至1小時,則可得到開放結構混合金屬鉻、鉬新的化合物 [Te2CrMo3(CO)18]2- (12);將反應時間縮短至30分鐘,得到一已知開放結構化合物 [Te2Cr2Mo2(CO)18]2- (13)。將化合物 13 與2當量的Mo(CO)6於丙酮溶液中加熱反應可得到化合物11。而化合物10與4當量的Mo(CO)6於室溫下反應14 天,僅可得到已知化合物 13。另外,我們也利用DFT理論計算來佐證與推測實驗的過程。
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    十六族元素 (硒或碲) 混合六族元素 (鉻、鉬、鎢) 或銅 (I) 配位含氮異環碳烯 (NHC) 配位基之團簇化合物的合成、物性及化性探討
    (2014) 簡思環
    1. Te/M/CO (M = Cr、Mo 及 W) 系統之研究 以不同莫耳比例之 TeO2、Cr(CO)6 和 Et4NBr 於 1.5 M 鹼性 MeOH 溶液中加熱迴流 (superheating),可分別得化合物 [Te2Cr4(CO)18]2─ (1) 和 [Te7Cr6(CO)20]4─ (2)。反之,若此一鍋化合成於 1 M 鹼性 MeOH/MeCN 混合溶液及 45 oC 下反應,則形成化合物 [Te7Cr4(CO)14]4─ (3)。當改變主族來源,進一步混合 Te powder、M(CO)6 (M = Mo 和 W) 及Et4NBr 於 1 M 或 2 M 鹼性 MeOH/MeCN 混合溶液及 45 oC 下反應,亦獲得一系列新穎 金屬團簇物 [Te7Mo6(CO)20]4─ (4)、[Te6Mo6(CO)15]4─ (5)、[Te4W4(CO)14]4─ (6) 及 [Te6W5(CO)12]4─ (7)。此外,化合物 1 和 6 可藉由加入 TeO2/KOH 或置於加熱環境下,可分別擴核形成化合物 2 和 7。而化合物 4 與 Mo(CO)6/KOH 反應,則降解形成化合物 5。有趣的是,當化合物 7 與 I2 反應,可生成等電子結構 [Te6W5(CO)12]2─ (8)。其化合物之生成、結構轉換及相關性質亦藉由理論計算進一步驗證。 2. Se/Fe/CO/Cu/NHC 系統之研究 以一鍋化方式混合加入團簇物 [SeFe3(CO)9Cu2(MeCN)2] (1)、KOBut 和一系列咪唑啉鹽類 (1,3-dimethylimidazolium iodide (Me2Im•HI)、1,3-dimethylbenzimidazolium iodide (Me2BenzIm•HI)、1,3-diisopropylbenzimidazolium iodide (iPr2BenzIm•HI) 和 4,5-dichloro-1,3-dimethylimdazolium iodide (4,5-Cl2Me2Im•HI) 反應,分別得到化合物 [SeFe3(CO)9Cu2(Me2Im)2] (2)、[SeFe3(CO)9Cu2(Me2BenzIm)2] (3)、[SeFe3(CO)9Cu2(iPr2BenzIm)2] (4) 及 [SeFe3(CO)9Cu2(4,5-Cl2Me2Im)2] (5)。此外,於氧氣環境下化合物 1─5 可進行芳香環硼酸之耦合反應。其化合物之生成、催化反應及相關性質亦藉由理論計算進一步驗證。