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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    中孔洞氧化石墨烯奈米粒子表面吸附大氣中之氧氣及水氣在光譜上的影響及應用
    (2024) 王少妘; Wang, Shao-Yun
    本研究利用中孔洞氧化石墨烯奈米粒子 (Mesoporous graphene oxide nanoparticles, MGNs) 表面吸附氧氣與水氣,探討在光照下與表面吸附氣體之相互作用。MGNs表面存在碳自由基,並在照光後透過單線氧捕捉劑 (1,3-Diphenylisobenzofuran, DPBF) 證實其可以作為一個光敏劑,在照光後具有與氧氣能量交換的能力,並產生單線態氧 (Singlet state oxygen, 1O2)。此外,利用MGNs的中孔洞特性吸附水氣,結合表面類似於氧化石墨烯具有光熱轉換的能力,進行水吸附與脫附的循環。我們採用化學氣相沉積法,於高溫 (825 °С) 下裂解乙烯,成功在中孔洞沸石奈米粒子 (Mesoporous zeolite nanoparticles, MZNs) 表面形成了類似氧化石墨烯的碳層,並具有碳自由基及親水性官能基。經過高溫處理後,孔洞材料仍保持中孔 (3–8 nm) 及微孔 (<1.5 nm) 的特性,以及具有高比表面積 (800–900 m2/g)。MGNs展現出強大的光吸收能力以及在近紅外光 (1000–2500 nm) 範圍內的發光特性。基於這些特點,MGNs可以作為光動力療法 (Photodynamic therapy, PDT) 中的光敏劑,提供新穎且有吸引力的治療方法,同時還可作為光熱材料,解決水資源短缺危機。為了解決MGNs團聚的問題,我們在MZNs表面修飾上聚乙二醇,利用空間斥力讓材料能夠均勻分散。而後,選擇MZNs複合銀奈米粒子,因為銀奈米粒子本身也具有特殊的光化學特性。我們加入銀前驅物並且利用大氣壓微電漿法,有效促進了銀的還原,使分散性之孔洞材料同時具有產生活性氧物質的能力。最終,得到了複合材料Ag@s-PEG-MZNs,為生物醫學領域發展出新的可能性。
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    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。