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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Item 奈米材料的製備及在燃料電池與太陽能電池上的應用(2010) 王迪彥; Wang Di-Yan本研究主要針對於在尋找新奇的奈米材料並且在燃料電池及太陽能電池上有實質的應用性，例如我們發現在利用控制反應溫度、陽離子與奈米粒子濃度而發生離子交換反應，成功發展出利用離子交換機制之新奇的方法來合成含有Ru與Pt多重合金之奈米粒子，進而由X光吸收光譜來確定其奈米粒子中所進行氧化還原陽離子交換反應之機制。另外我們進而測試此FexPtRu1-x奈米粒子在甲醇催化上的反應特性，其主要是用於測試CO剝除與甲醇催化的效果。利用XAS中的EXAFS數據分析結構及表面組成，並觀察其以旋轉電極測試之CO剝除、甲醇催化與氧氣還原反應的影響。另外在陰極氧氣還原方面，我們成功合成出dendrited-like之FePt奈米粒子，並展現對氧氣有很好的催化活性，並利用理論計算在不同表面，如(111),(200)和(311)平面之surface energy以及其對O2之吸附能的結果來討論其奈米粒子對氧氣還原的催化效果。 另外在太陽能電池的研究方面，我們成功合成出低能隙的二硫化鐵之奈米粒子以提升元件對太陽光譜的吸收能力，本研究利用低能隙的硫化鐵奈米粒子與高分子混掺製備光伏元件，實驗結果顯示添加硫化鐵確實可使元件吸收近紅外光的能量，然而對於最佳化製程和元件效能仍需要未來進一步的探討。最後也展示出以二硫化鐵作為近紅外光偵測器的主動層，並以氧化锌 (ZnO) 作為元件 blocking layer之研究。Item 二氧化鈦奈米粒子在有機氣體壓電晶體感測器之應用(2006) 江宜庭; Yi-Ting Jiang本文是發展並應用TiO2奈米粒子為塗佈物製成壓電晶體感測器去吸附各種有機氣體，當有機氣體吸附在塗佈物上，增加的質量將造成壓電晶體感測器的震盪頻率下降，藉由觀察共振頻率的改變量來達到偵測有機氣體的目的。本研究自行組裝氣體壓電晶體感測器，並使用旋轉塗佈法(spin coating)在晶片電極表面塗佈nano-TiO2/PEG來偵測乙醇、正丁醚、乙醛、丙酮、乙酸、苯、正丙胺、1-己烯、1-己炔等揮發性有機氣體。 在實驗中，首先鑑定nano-TiO2物理性質，包括UV/Vis.吸收光譜、XRD、SEM。接著探討各種揮發性有機氣體對nano-TiO2壓電感測器所造成頻率變化的影響，包括塗佈量效應、濃度效應、分子量大小、異構物的立障效應等。nano-TiO2/PEG的最佳塗佈量固定約為8μg，偵測訊號較好的是乙酸、1-己烯、乙醛、1-己炔，在脫附訊號方面，乙醛和1-己烯的脫附速率比其他有機物要來得慢，而nano-TiO2壓電感測器對有機氣體都具有不錯的偵測下限，可達ppm。對醇類而言，化合物的分子量愈大，感測訊號強度就愈大，分子量大小和訊號呈正比關係上升；立障大小也會影響訊號強弱，頻率變化量依次為1-propanol＞2-propanol和1-butanol＞sec-butanol＞ iso-butanol＞tert-butanol。 本研究把nano-TiO2應用在石英壓電感測器上，對於常見的有機氣體有不錯的感測訊號，加上感測系統體積小、易自行組裝、成本低廉及靈敏度高的優點，可以廣泛應用在化學工廠和工業上對有機氣體之檢測。Item 微生物細胞表面顯示系統及 合成多樣化金屬奈米粒子的開發與應用(2014) 蔡宜蓉; Tsai, Yi-Jung微生物細胞表面顯示(Microbial cell-surface display)，即利用暴露在細 胞表面的蛋白質作為載體蛋白(carrier protein) ， 將乘客蛋白或胜肽 (passenger protein/peptide)顯示在細胞表面的技術。因此，載體蛋白能夠有效並成功地將乘客蛋白顯示於細胞表面是極為重要的。本實驗藉由來自 Escherichia coli 的outer membrane iron transporter protein (FhuA) 作為載體蛋白，發展一個可以使用於不同菌種及顯示不同的異源性乘客蛋白/胜肽的細胞表面顯示平台，同時比較來自E. coli，截短的outer membrane protein(OmpA)，以及來自Neisseria gonorrhoeae 的 immunoglobulin A protease(IgA protease)作為載體蛋白，將乘客胜肽顯示於一革蘭氏陰性菌，Ralstonia eutrpha 之表面。透過實驗分析，三種載體蛋白無論於E. coli或R. eutropha中，皆成功易位於細胞外膜，並將不同的乘客胜肽顯示於細胞表面，而乘客胜肽之功能依舊，表示此使用E. coli，FhuA 作為載體蛋白之策略適合顯示異源性胜肽在細胞表面的生物工程應用。 在自然界中，許多微生物本身就具有在細胞內或細胞外合成金屬奈米粒子的特性。由於生物性的合成方法具有無毒並對環境友好性的特質。因此，利用微生物作為合成金屬奈米粒子反應器已廣泛的被研究，除了使用本身具有合成金屬奈米粒子特性的微生物外，也有許多利用重組菌株的方式以合成更多樣化的金屬奈米粒子。Rhizobium etli，是一種固氮菌，其所含的melA 基因序列被證實為tyrosinase 的基因序列，且被使用於重組E.coli 並藉由外加的L-DOPA 產生黑色素。本實驗藉由帶有melA 基因片段的重組E. coli，表現tyrosinase 並催化L-DOPA，產生出黑色素並合成多種的金屬奈米粒子。Item 奈米銀化CD-R基板在表面增強拉曼散射(SERS)上之研究與應用(2016) 駱亮安; Luo, Liang-An一般拉曼光譜儀搭配顯微鏡會使用載玻片作為樣品基板，然而樣品乾燥在基板上時，樣品會出現咖啡環效應，使得樣品分佈不均勻，尤其在偵測低濃度樣品時，會讓實驗更為困難，因此本研究試圖使用CD-R作為基板，並搭配奈米粒子作表面增強拉曼散射(SERS)，解決樣品分佈不均及難以測得低濃度的問題。 本研究使用具有疏水性表面的CD-R作為表面增強拉曼光譜的基板。去除紀錄層和保護層以後，以SEM (scanning electron microscope)發現CD-R的表面具有微陣列結構，每一個陣列縫隙約為341 nm。滴約直徑2 mm大小的液珠在CD-R和載玻片上，以接觸角儀測出CD-R接觸角為84°，載玻片的接觸角為20°，此顯示出CD-R提供較高的疏水性表面，為使用CD-R基板可以減少咖啡環效應的原因。 預混合NH2OH · HCl (1.67 × 10-3 M/90 mL) 和NaOH (0.519 M/0.577 mL)，在2000 rpm的轉速攪拌下，加入0.01 M AgNO3 10 mL，持續攪拌4.5分鐘後完成土黃色的奈米銀膠體溶液。 在CD-R滴奈米銀膠體溶液自然乾燥後，奈米銀粒子可以推積在微陣列縫隙中，奈米銀膠體溶液的UV-Vis的吸收在406 nm，奈米銀粒子大小約20 nm，這種奈米銀粒子大小在雷射照射下，可以感應出表面電漿共振。為了評估奈米銀CD-R基板的表現性，對-胺基苯硫酚 (4-ATP)和孔雀石綠(MG)選作測試樣品，p-ATP上的硫原子易和奈米銀粒子鍵結，此共價鍵會讓C-S的能量下降，造成1089 cm-1 (拉曼訊號) 偏移至1077 cm-1 (SERS訊號)，估算出的增強因子為3×〖10〗^6。Item 開發新的蛋白質分泌攜帶者以合成金屬奈米粒子(2015) 歐陽淳宇; Ou-Yang, Chun-Yu利用微生物表現異源蛋白質往往遭遇到純化上的困難，意即：費時的細胞裂解及伴隨可能的內源毒素、蛋白質裂解酶的汙染。為了解決這個問題，蛋白質分泌是目前仍在研究的課題。利用重組蛋白，在目標基因的上游置入「蛋白質分泌攜帶者」，伴隨其本身能被攜帶至膜間質或細胞體外的特性，成功將目標蛋白質於細胞外表現，即可免於上述缺點。至今，仍沒有準則來提升分泌的效率。本研究旨於開發新的分泌攜帶者並利用此技術來合成多樣的金屬奈米粒子以彰顯其應用性。除了常用的高滲透壓誘發蛋白 (OsmY)，我們也透過資料庫在耐金屬貪銅菌 (Cupriavidus metallidurans) 上發現另外兩個相似的蛋白質。其中，Rmet_3428是有活性的。經由紅色螢光蛋白的分泌以及西方墨點法，我們確認了目標蛋白質可以被表現在培養液當中。接著，我們利用被分泌的金屬硫蛋白 (Metallothioneins) 及重金屬運輸蛋白 (CupC) 在細胞體外合成金屬奈米粒子。透過不同的光譜及顯微術，材料鑑定則強化了合成的證據。為了和化學合成 (檸檬酸還原法) 的金奈米粒子比較，我們進行之前報導過的酵素免疫分析法。由於奈米材料的高表面積/體積比，每顆金奈米粒子可容納許多抗體。相較於傳統的方法，訊號可大幅提升。我們在g/mL的數量級觀察到奈米粒子對訊號的增強，甚至在0.16至4.33 g/mL的範圍呈現線性相關。本研究跨足材料合成及生醫分析，為蛋白質分泌領域開創一個新的可能。Item Platinum-Decorated Ruthenium Nanoparticles for Enhanced Methanol Electrooxidation(Wiley-VCH Verlag, 2010-02-08) C.-H. Chen; L. S. Sarma; D. -Y. Wang; F.-J. Lai; C.-C. AI Andra; S.-H. Chang; D.-G. Liu; Chia-Chun Chen; J.-F. Lee; B.-J. HwangA promising electrocatalyst based on the reduction of Pt2+ ions on the surface of hexagonally close-packed (hcp) Ru core nanoparticles has been prepared by a redox–transmetalation process. This simple synthetic process generates a Pt-on-Ru catalyst with a lower Pt content than commercially available Pt[BOND]Ru electrocatalysts and with a long-range ordered hcp structure, which can significantly reduce the Pt loading. X-Ray absorption spectroscopy of the Pt-on-Ru catalyst reveals pronounced electronic modifications when compared to the commercial Pt[BOND]Ru black catalyst. The Pt-on-Ru catalyst exhibits a higher mass-specific current than the Pt[BOND]Ru black catalyst in solution in 0.5 m H2SO4 with 10 vol. % CH3OH under the conditions of rotating disk experiments. Further optimization of this synthetic procedure may yield even more active electrocatalysts with a significant reduction in noble metal loadings.