科技與工程學院

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沿革

科技與工程學院（原名為科技學院）於87學年度成立，其目標除致力於科技與工程教育師資培育外，亦積極培育與科技產業有關之工程及管理專業人才。學院成立之初在原有之工業教育學系、工業科技教育學系、圖文傳播學系等三系下，自91學年度增設「機電科技研究所」，該所於93學年度起設立學士班並更名為「機電科技學系」。本學院於93學年度亦增設「應用電子科技研究所」，並於96學年度合併工教系電機電子組成立「應用電子科技學系」。此外，「工業科技教育學系」於98學年度更名為「科技應用與人力資源發展學系」朝向培育科技產業之人力資源專才。之後，本院為配合本校轉型之規劃，增加學生於科技與工程產業職場的競爭，本院之「機電科技學系」與「應用電子科技學系」逐漸朝工程技術發展，兩系並於103學年度起分別更名為「機電工程學系」及「電機工程學系」。同年，本學院名稱亦由原「科技學院」更名為「科技與工程學院」。至此，本院發展之重點涵蓋教育（技職教育/科技教育/工程教育）、科技及工程等三大領域，並定位為以技術為本位之應用型學院。

107學年度，為配合本校轉型規劃，「光電科技研究所」由原隸屬於理學院改為隸屬本（科技與工程）學院，另增設2學程，分別為「車輛與能源工程學士學位學程」及「光電工程學士學位學程」。

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學院網址：http://www.cot.ntnu.edu.tw/

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Subject: search.filters.subject.gas sensor

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    釩金屬有機框架應用於可撓性二氧化氮感測器之研製
    (2023) 黃兆溎; Huang, Jaho-Guei
    石化燃料的不完全燃燒以及汽機車的排氣是大氣中NO2之主要來源，長期吸入NO2會對人體帶來嚴重且不可逆的為害，故需要開發一種能即時監控NO2濃度的氣體感測器。本研究以釩作為金屬離子，對苯二甲酸(Terephthalic acid, PTA)和均苯四甲酸(Pyromellitic acid, PMA)作為有機配體(Organic ligand)，透過改變水熱法之加熱溫度(120 °C與150°C)，分別製備出四種釩金屬有機框架(Metal organic framework, MOF)作為感測材料，分別為V-MOF120(PTA)、V-MOF150(PTA)、V-MOF120(PMA)和V-MOF150(PMA)。將這些材料塗覆在聚醯亞胺(Polymide, PI)薄膜以CO2雷射誘導石墨烯(Laser-induced graphene, LIG)的指叉電極表面，完成可撓式氣體感測器之開發。將四種感測器在室溫100 ppm的NO2氣體濃度下進行檢測，V-MOF120(PTA)展現794 %的高響應，高於V-MOF150(PTA)的751 %、V-MOF120(PMA)的338 %和V-MOF150(PMA)的424 %。其中，以PTA作為有機配體所製備的感測器，平均響應值為770 %，優於PMA感測器的平均響應值381 %。V-MOF120(PTA)在五次的連續循環下平均響應值為800.8 %，平均響應時間與回復時間則分別為230秒和39.8秒，說明其具有良好的穩定性與重複性，且在1 ppm NO2氣體下仍具有83 %的低LOD響應性能。此外，V-MOF120(PTA)感測器的濕度測試發現，在溼度40-60%的變化時響應值影響不大，而在100 ppm的乙醇、甲醇、和丙酮環境下，響應值則分別僅有–220 %、–200 %和–100%，對比於NO2氣體794 %的響應值，展現其具有不錯的氣體選擇性。最後，對氣體感測機制進行探討，且將本實驗結果與文獻進行比較，證實本研究所製備的V-MOF120(PTA) 在開發實用的室溫型NO2氣體傳感器展現極佳的應用潛力。
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    整合ZnO/TiO2鈣鈦礦薄膜與兆赫超材料之氮氧化物感測器的開發
    (2022) 洪敬庭; Hung, Jing-Ting
    氣體感測器(Gas sensor)大多是以電化學或半導體式進行檢測，通常在高溫下操作以實現高靈敏度，導致高功耗和爆炸性氣體檢測的火花風險。兆赫輻射(Terahertz radiation)的低能量光子(Light quantum)，不足以引起易燃材料的燃燒，又與分子產生強烈相互作用，故非常適合作為光學氣體感測器之輻射源。光學超材料(Metamaterial)由開環諧振器(Split-ring resonator)陣列組成，在開環間隙表現出很強的區域電場，因此可用於提高檢測物質與電磁波的交互作用。鈦酸鋅(ZnTiO3)為一種鈣鈦礦(Perovskite)材料，已廣泛的被運用於觸媒(Catalyst)領域與太陽能電池開發，其大量的離子點缺陷(Ionic point defects) 十分有利與氣體分子進行反應，但目前在尚沒有文獻使用鈣鈦礦結構之鈦酸鋅進行氣體感測元件的開發。因此，本研究致力於研發新型態的光學氣體感測器，以不同溫度煅燒鈦酸鋅複合還原氧化石墨烯(rGO) ，並與開環諧振器長度140微米之兆赫超材料整合成ZT400rGOA-140、ZT600rGOA-140、ZT800rGOA-140，進行NO氣體感測。本研究開發的ZT800rGOA-140在室溫下對於50 %的NO具有16.4 %的響應，高於ZT600rGOA-140的12.6 %和ZT400rGOA-140的8 %，且在0、50和100 %濃度的NO下，分別具有0 %、33.3 %和100 %的響應值。在丙酮、甲醇、乙醇、氨氣和NO環境下，響應值分別19 %、21.4 %、23.8 %、23.8 %和57.1 %，證明ZT800rGOA-140對NO具有不錯的感測選擇性，證明本研究所開發的ZT800rGOA-140有機會能成為氣體感測器的新興感測材料。
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    雙爐管式氣液固相變化機製成長氧化鋅奈米線及其氣體感測特性之研究
    (2010) 吳釗宇; Chao-Yu Wu
    本研究主要是使用double-tube的方式藉由VLS (Vapor-Liquid-Solid)技術，不需要利用金(Au)觸媒做為催化劑或模板，直接將氧化鋅( Zinc Oxide )奈米線( nanowires )成功的生成於玻璃基板上。結果顯示，工作溫度900◦C，可成功的控制氧化鋅奈米結構成長。此外，改變氧氣流量會對成長氧化鋅奈米線之緻密性與長度有影響，經XRD分析發現，氧化鋅奈米線隨通入氧氣增加繞射峰值也越強，並且呈現(002)為優選成長方向。 以SEM表面組織型態來觀察，當通入8 sccm之氧氣流量的條件下，Al/glass 基板上成長出高深寬比氧化鋅奈米線，奈米線結構緻密性也有提升。在8 sccm之氧化鋅奈米線試片，對於I-V量測也有明顯的電傳導特性，而氣體感測結果發現，奈米線結構對NO2氣體比CO氣體有較佳的感測特性，其響應時間與回復時間都較短，對長期的再現性與穩定性之維持良好。在感測環境工作溫度175◦C，偵測NO2 濃度20 ppm、60 ppm、100 ppm所得最佳感測靈敏度分別為23、33、41。