化學系

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國立臺灣師範大學化學系座落於公館校區理學院大樓。本系成立於民國五十一年，最初僅設大學部。之後於民國六十三年、七十八年陸續成立化學研究所碩士班和博士班。本系教育目標旨在培養化學專業人才與中等學校自然及化學專業師資，授課著重理論及應用性。本系所現有師資為專任教授25人，另外尚有與中央研究院合聘教授3位，在分析、有機、無機及物理化學四個學門的基礎上發展跨領域之教學研究合作計畫。此外，本系另有助教13位，職技員工1位，協助處理一般學生實驗及行政事務。學生方面，大學部現實際共322人，碩士班現實際就學研究生共174人，博士班現實際就學共55人。

本系一向秉持著教學與研究並重，近年來為配合許多研究計畫的需求，研究設備亦不斷的更新。本系所的研究計畫大部分來自國科會的經費補助。此外，本系提供研究生獎助學金，研究生可支領助教獎學金（TA）、研究獎學金（RA）和部分的個別教授所提供的博士班學生獎學金（fellowships）。成績優良的大學部學生也可以申請獎學金。

本校圖書館藏書豐富，除了本部圖書館外，分部理學院圖書館西文藏書現有13萬餘冊，西文期刊合訂本有911餘種期刊，將近約3萬冊。此外，西文現期期刊約450種，涵蓋化學、生化、生物科技、材料及其他科學類等領域。目前本系各研究室連接校園網路，將館藏查詢、圖書流通、期刊目錄轉載等功能，納入圖書館資訊系統中，並提供多種光碟資料庫之檢索及線上資料庫如Science Citation Index，Chemical Citation Index，Chemical Abstracts，Beilstein，MDL資料庫與STICNET全國科技資訊網路之查詢。

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Subject: search.filters.subject.DMFC

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    雙金屬合金觸媒PdxFe1-x其結構對燃料電池陰極氧氣還原反應之電催化活性
    (2010) 吳禹函; Yu-Han, Wu
    　　本篇主旨在利用不同方法合成出13nm、7nm及4nm之PdxFe1-x奈米粒子，做為燃料電池陰極觸媒，成本較傳統市售的白金觸媒來的低，並調控Pd及Fe的組成比例，由XRD、TEM、EDS與XAS中的XANES及EXAFS來鑑定奈米粒子之結構及表面組成，並進行電化學分析，利用旋轉電極測量其對氧氣還原反應的催化活性，探討PdxFe1-x的電催化特性與其結構間的關係，發現4nm之PdxFe1-x奈米粒子擁有較佳的催化效果，根據結果顯示，隨著奈米粒子之粒徑趨於變大，則氧氣還原反應的onset potential將向負偏移，而Fe及Pd的表面組成比越趨近於一比一，則mass activity越大，表是吾人利用水相合成出ultra small且表面組成比為一比一的PdxFe1-x/C奈米粒子在燃料電池陰極氧氣還原反應擁有良好的催化特性。
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    自組裝合成中孔碳材之表面修飾及負載鉑（Pt）金屬觸媒之製備、特性鑑定及其在DMFC/PEMFC燃料電池之應用
    (2008) 江建章; Chien-Chang Chiang
    由於目前全球正面臨石化燃料短缺，油價持續高漲；能源短缺的危機迫在眉睫以及日趨嚴重之大氣環境污染等問題，因而相關綠色能源議題也逐漸被訴求且受到重視，其中，風力、潮汐能、太陽能、氫能源、燃料電池等相關研究與發展，近幾年都是世界各國積極尋求替代性能源創新開發之重點方針。本研究主要目的，在於研發新穎之奈米結構孔洞碳材與負載鉑（Pt）等貴重金屬之一步合成奈米中孔洞碳材（Pt-SCMs），並應用於燃料儲存與燃料電池等能源相關領域。 在材料方面，本研究主要利用奈米結構之孔洞性碳材的高比表面積、高結構、水熱及機械穩定性，以及獨特的吸附、電化學及催化等特性作為燃料電池材料，例如：燃料儲存吸附載體或燃料電池電極觸媒擔體。但由於目前許多奈米中孔結構碳材都是利用中孔矽模板（例如：SBA-15）填入碳源經高溫石墨化後，再使用氫氟酸（HF）將模板移除，合成複製而來，其中除需使用高成本之矽烷（silanes）材料外，複製合成中孔碳材的步驟亦十分繁瑣，因而大幅降低其實際應用之可能行性。因此，吾人提出利用低成本之有機化合物一步合成直接製備奈米中孔洞碳材的策略，期能節省合成之時間與成本，更符合商業化應用趨勢。 吾人首先利用一介面活性劑做為軟模版，有機化合物當做碳源，應用有機-有機自組裝（organic-organic self-assembly）方式合成，再使用不同溫度（350℃、550℃、850℃）石墨化，獲得奈米中孔洞碳材(SCMs)，隨後，再以有機矽烷類3-[2-(2-Aminoethylamino)ethyl amino]propyltrimethoxysilane（C10H27N3O3Si）進行表面胺基官能化修飾，並透過各種光譜及分析實驗技術，鑑定並探討其物化特性。吾人再於SCMs碳材上負載貴重金屬鉑（Pt），再利用化學方法將金屬鉑還原，最後合成出負載鉑金屬之中孔洞碳材（Pt-SCMs）。隨後，再利用Pt-SCMs複合材料作為燃料電池陰極觸媒，以循環伏特（CV）法測量其電化學特性，並探討比較其對氧氣還原反應(oxygen reduction reaction; ORR)之催化效能。 本研究所獲得之結果，不僅可望增進吾人對一步合成製備奈米中孔洞碳材SCMs及負載金屬的方法與物化特性及其在質子交換膜燃料電池(PEMFC)或直接甲醇燃料電池(DMFC)之電極觸媒應用之瞭解外，並期望能提昇其在燃料電池陰極之氧氣還原催化效能，進而降低觸媒與碳材之製備成本，增加商業化的競爭力。故本研究兼具學術研究及工業應用之重要性。
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    碳黑前處理對PtRu/C催化表現的影響
    (2008) 簡明芳; CHIEN MING FANG
    在本研究，對直接甲醇燃料電池之陽極催化劑支持物(碳黑)進行化學處理，並測試其對甲醇電氧化的催化活性。碳黑經由過錳酸鉀、過錳酸鉀加硝酸、硝酸以及過氧化氫處理而官能基化。利用FT-IR和XPS來測定碳黑上表面含氧官能基。從結果發現，碳黑經由這些氧化處理可以讓表面含氧官能基增加。 我們以兩種方式來合成出碳黑支持鉑釕催化劑：還原和吸附。並藉由XPS、ICP-AES、XRD和TEM來鑑定鉑釕催化劑被支持在未處理和已處理的碳黑上。結果發現經由還原方式座落在碳黑之鉑釕的數量與碳黑表面含氧官能基的量有ㄧ定的相關性。碳黑表面的含氧官能基能增加表面上的可濕性，因而能讓前驅物更容易還原於碳黑表面上。利用對甲醇的CV和EIS實驗來測定催化劑的電催化活性。由結果知道，來自於經過官能基化的碳黑上之鉑釕的電催化性具有更好表現度，其中特別是經過過氧化氫修飾的碳黑。
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    Low methanol-permeable polyaniline/Nafion composite membrane for direct methanol fuel cells
    (Elsevier, 2009-05-15) C.-H. Wang; Chia-Chun Chen; H.-C. Hsu; H.-Y. Du; C.-R. Chen; J.-Y. Hwang; L.-C. Chen; H.-C. Shih; J. Stejskal; K.-H. Chen
    Protonated polyaniline (PANI) is directly polymerized on Nafion 117 (N117), forming a composite membrane, to act as a methanol-blocking layer to reduce the methanol crossover in the direct methanol fuel cell (DMFC), which is beneficial for the DMFC operating at high methanol concentration. The PANI layer grown on the N117 with a thickness of 100 nm has an electrical conductivity of 13.2 S cm−1. The methanol permeability of the PANI/N117 membrane is reduced to 59% of that of the N117 alone, suggesting that the PANI/N117 can effectively reduce the methanol crossover in the DMFC. Comparison of membrane-electrode-assemblies (MEA) using the conventional N117 and the newly developed PANI/N117 composite shows that the PANI/N117-based MEA outputs higher power at high methanol concentration, while the output power of the N117-based MEA is reduced at high methanol concentration due to the methanol crossover. The maximum power density of the PANI/N117-based MEA at 60 °C is 70 mW cm−2 at 6 M methanol solution, which is double the N117-based MEA at the same methanol concentration. The resistance of PANI/N117 composite membrane is reduced at elevated methanol concentration, due to the hydrogen bonding between methanol and PANI pushes the polymer chains apart. It is concluded that the PANI/N117-based MEA performs well at elevated methanol concentration, which is suitable for the long-term operation of the DMFC.