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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    奈米金表面電漿共振原理應用於中空光纖式氣相層析偵測器之研製
    (2012) 陳鳳宜
    本研究將中空光纖感測器串聯於氣相層析儀作為新型態有機揮發性氣體(Volatile Organic Compounds;VOCs)感測器。其原理乃利用奈米金屬粒子吸附有機氣體分子會造成局部性表面電漿共振(Localized Surface Plasmon Resonance;LSPR)光譜改變。本實驗所製備的奈米金粒子是利用檸檬酸鈉將四氯金酸(HAuCl4)還原成金原子,藉由自組裝薄膜反應機制將奈米金粒子修飾於中空光纖內層表面,其修飾劑為含有胺基(-NH2)的APTMS。將此感測器串聯於氣相層析儀,藉由綠光二極體(LED)提供一固定光源,穿過中空光纖管壁至另一端由綠光感測器所接收,當有機氣體流經層析管柱分離後,會被中空光纖表面的奈米金粒子所吸附而導致光強度有所變化,並利用雙低通濾波來提升綠光感測器之訊雜比及補償訊號飄移問題。此感測器成功地測試了十種混合有機氣體,結果顯示訊號反應迅速且具有良好的穩定性以及線性關係(R2≧0.99),其偵測下限範圍可達60 ~ 185 ng,此偵測下限值比以往文獻中利用表面電漿共振原理來感測氣體還低。在未來的發展可將此奈米金中空光纖式表面電漿共振感測器應用於微小化氣相層析儀。
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    具可調控空腔尺寸和表面電漿激發波長的搖鈴形金屬電漿子材料的合成
    (2019) 劉祐丞; Liu, You-Cheng
    搖鈴形奈米材料是金屬核-殼顆粒,其核和殼之間由導電的金銀合金相連。由於它們在空腔內具有非常高的電場增強,因此這些奈米粒子被認為是一類有前途的奈米粒子。以往的困境為實驗再現性和當中心金屬芯移動時造成軸對稱性的損失,進而導致奈米空腔尺寸和電場增強位置無法定義。我們的合成方法使中心金奈米棒牢固地固定在長方體框架中,形成軸對稱的奈米結構。我們經由穿透式電子顯微鏡(TEM)、掃描式電子顯微鏡(SEM)、場發射掃描穿透式球差修正電子顯微鏡的元素分析(STEM& EDS)和多功能原子力顯微鏡(AFM)定義搖鈴形奈米材料的結構。本文研究了具有不完全的金屬置換反應的穩定中間產物的消光光譜演化。透過添加不同量的Au3+離子,製備一系列從金/銀-核/殼奈米長方體到金奈米棒-金銀合金框架的搖鈴形奈米結構。可以觀察到樣品的懸浮液有明顯的顏色變化。縱向表面電漿共振波長涵蓋的位置從660到1000 nm。我們透過電磁模擬研究了光譜的變化,發現尺寸增大和空腔的形成對於光譜變化有著重要作用。
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    Globotriose-Functionalized Gold Nanoparticles as Multivalent Probes for Shiga-like Toxin
    (Wiley-VCH Verlag, 2008-05-05) Y.-Y. Chien; M.-D. Jan; A.-K. Adak; H.-C. Tzeng; Y.-P. Lin; Y.-J. Chen; K.-T. Wang; C.-T. Chen; Chia-Chun Chen; C.-C. Lin
    Compared to monovalent carbohydrates, multivalent carbohydrate ligands exhibit significantly enhanced binding affinities to their interacting proteins. Here, we report globotriose (Pk ligand)-functionalized gold nanoparticle (AuNP) probes for the investigation of multivalent interactions with the B5 subunit of Shiga-like toxin I (B-Slt). Six Pk-ligand-encapsulated AuNPs (Pk-AuNPs) of varying particle size and linker length were synthesized and evaluated for their potential as multivalent affinity probes by using a surface plasmon resonance competition assay. The affinity of these probes for the interacting proteins was greatly affected by nanoparticle size, linker length, and ligand density on nanoparticle surface. For example, the 20-nm 20-Pk-l-AuNP, which had a relatively long linker showed a >108-fold increase in affinity compared with the mono Pk ligand. This intrinsic high-affinity AuNP probe specifically captured the recombinant B-Slt from Escherichia coli lysate, and the resulting purity of the B-Slt was >95 %. We also developed a robust Pk-AuNP-based detection method for Slt-I by combining the technique with silver enhancement.