臺北科技大學化學工程研究所學位論文
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以紫外光與臭氧的系統分解光阻劑已被探討。模型化合物為紅色、綠色或藍色光阻劑被塗佈在玻璃上；之後形成膜在波長185與254奈米之紫外光下曝光。以SEM(掃描式電子顯微鏡), ATR-FTIR(全反射式傅立葉轉換紅外光譜儀)與MCPD(多頻分光偵測器)測量與觀察膜之厚度與形態的改變。其被發現光阻可以經由短時間在紫外光與臭氧下分解而被清潔。根據此結果，紫外光-臭氧系統被裝配設置用以清潔光罩上的污染物。其可在小於10分鐘內有效的清潔光罩在乾燥製程下。
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本研究以半流動式相平衡量測裝置，選取三種第二甲基醇類，分別為2-甲基-1-丙醇、2-甲基-2-丙醇與2-甲基-3-丁烯-2醇，進行氮氣與第二甲基醇類雙成份系統之汽液相平衡數據量測。量測之溫度為60℃、90℃ 及 120℃，壓力最高至100 bar，共量取90個數據點。 實驗數據首先以輕質氣體的密度與重質液體的飽和汽相組成(y2)，利用半經驗式進行關聯；其次以輕質氣體的飽和液相組成(x1)，利用KI方程式進行關聯，並求取每一系統於各溫度下的亨利常數( )，各系統的亨利常數會隨著溫度增加而變小；最後利用Peng-Robinson、Patel-Teja及Soave-Redlich-Kwong三種立方型狀態方程式配合兩種混合律進行關聯，以檢驗上述三種立方型狀態方程式計算含氮氣與第二甲基醇類之汽液相平衡行為的適用性。計算結果顯示出使用兩參數凡得瓦爾之混合律之Patel-Teja狀態方程式對含第二甲基醇類之系統可獲得較佳的準確度。 由實驗結果顯示，氮氣的飽和液相組成會隨溫度或壓力的上升而增加；各第二甲基醇類的飽和汽相組成會隨溫度上升而增加，隨壓力上升而減少。
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直接甲醇燃料電池之陽極觸媒其Pt-Ru原子比對甲醇氧化之影響甚鉅，鑑於此，本研究乃使用單電流脈衝電鍍，藉由改變鍍浴條件(包含前驅物Pt-Ru原子比:3/7、1/1、4/3、5/2及4/1，支持電解質濃度: 0.1、0.5、0.9、1.3及1.7M及甲醇濃度:0.5、1、1.5、2M)與電鍍操作參數(總通電量:0.5-8C與電流密度:30-120mA/cm2)期研製最佳性能之Pt-Ru/C。實驗結果發現，在25°C下，鍍浴為前驅物鉑釕原子比濃度4/3、 1.3M HCl及1.5M甲醇時所製備之觸媒電極具有最大之觸媒活性。當總通電量為6C C/cm2及電流密度提高至100mA/cm2時，所製備之觸媒具有最佳的氧化能力。而SEM圖發現，鍍層的結構受鍍浴中之甲醇成份影響甚大,對本實驗而言甲醇是個良好的晶粒細化劑。循環伏安法隨著掃瞄次數的增加，吸附在鉑上的釕會逐漸脫落，使得甲醇氧化電流增加，亦再次印證鉑的前驅物比例高於釕較符合雙功模式(bifunction model)。綜合本研究獲得之實驗結果:通電時間(ton)0.1秒，斷電時間(toff)0.3秒，固定通電量6C/cm2，電流密度100mA/cm2之操作參數下，鍍浴配方為0.01M H2PtCl6、0.0075M RuCl3、1.3M HCl及1.5M 甲醇等之條件下，可獲催化性能最佳之Pt-Ru/C觸媒。
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本研究係觀察乙基纖維素(Ethyl Cellulose)分別添加於以特品醇(Terpineol)及B.C.A.(Diethylene Glycol Monobutyl Ether Acetate)兩種溶劑為主之承載媒體(Vehicle)中的流變行為，並藉由改變乙基纖維素的含量觀察其對流變行為的影響。 本研究運用流變儀(Rheolometer)以穩態方式量測屈服應力(Yield Stress)、搖溶性(Thixotropy)及各種不同剪切速率下之黏度值，並以動態方式量測黏彈性等流變性質。研究中發現特品醇對乙基纖維素屬於良溶劑，能使乙基纖維素分子鏈充分展開，增強三度空間網狀結構之糾結，致使系統擁有較高的黏度值、屈服應力值、較大之搖溶性及穩定之動態性質等特性；在良溶劑系統中，乙基纖維素對系統之流變性質有重要的影響，相對在不良溶劑中乙基纖維素對流變性質影響則不顯著。 另本研究藉由觀察不同樹脂含量及不同溶劑系統中承載媒體之流變行為，進ㄧ步探討溶劑選用及樹脂對系統流變性之影響，並藉以控制網板印刷所使用漿料(Paste)之黏度、搖溶性及黏彈性等條件，以調製符合網板印刷需求之漿料。
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本實驗最終目的期望將黃色釔鋁石榴石螢光粉體(yttrium aluminum garnet，YAG)，能夠均勻的製作在藍色發光二極體上(Blue Light Emitting Diode Chip)，藉以增加白光發光二極體之發光效能；因藍光發光二極體價格較高，在初其實驗先以SiO2、ITO基板作為替代品，找出最佳條件時再以藍色發光二極體導入實驗。 實驗首先分別先在SiO2、ITO基板與釔鋁石榴石螢光粉體上，利用3 -甘油基丙基三甲基矽烷氧(3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane ，GPTMOS)進行自組裝單分子膜之製備；在溶劑部分選擇乙醇與正己烷，而濃度則分別以0.005M、0.05M與0.5M，在加上溫度與反應時間的不同找出最佳自組裝聚合成膜條件，接著利用對苯二胺(p-Phenylenediamine，PPD)與3 -甘油基丙基三甲基矽烷氧(3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane ，GPTMOS)進行開環反應，藉以將釔鋁石榴石螢光粉體製作在基板上形成薄層。 最後，期望藉由上述實驗最佳條件，利用多次成膜的方式將釔鋁石榴石螢光粉體製作在藍色發光二極體上，並且形成均勻薄層，以藍光搭配部份黃光形成白光發光二極體。
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金一直被認為不具有觸媒活性。然而，於1987年春田正毅（Masatake Haruta）博士發現將奈米級的金粒子承載到金屬氧化物上，所製得的觸媒即使在攝氏零下73度仍可催化一氧化碳的氧化反應，使一氧化碳轉化成二氧化碳，這個結果立刻引起了科學家的興趣。本論文是探討以四極質譜儀(Quadruple Mass Spectrum, QMS)量測未置奈米金觸媒之玻璃空管與填入奈米金觸媒之玻璃管在一氧化碳氣體流經玻璃管反應器之濃度變化差異，以及利用流量控制器、濕度感測器、加熱器以及溫度控制器，控制實驗環境條件，進而推算金觸媒對於一氧化碳的轉化率。 此外，本論文亦運用各種儀器針對奈米金觸媒特性進行系列分析：以X-射線繞射儀（X-ray Diffraction, XRD）進行觸媒材料成分分析；以X-光螢光分析儀（X-ray Fluorescence Spectrometer, XRF）進行元素定性和定量分析；以BET表面積分析儀（BET Surface Area Analyzer, BET）計算出觸媒總表面積；以穿透式電子顯微鏡（Transmission Electron Microscopy, TEM）來觀察觸媒微粒子形貌、大小和分佈；以電子能譜化學分析儀 (Electron Spectroscopy for Chemical Analysis, ESCA)量測奈米金觸媒表面是否含有活性反應位置；以原位傅立葉散射-反射紅外光譜技術 (in situ Diffuse Reflectance Infrared Fourier Transform Spectroscopy, in situ DRIFTS)監控金觸媒表面與一氧化碳或二氧化碳氣體分子反應，觀察金觸媒吸附與脫附的行為；以四極質譜儀偵測一氧化碳濃度。最後本研究藉由實驗設計法中反應曲面設計（Response surface designs）探討不同影響因子（相對濕度、氣體濃度和總表面積）對於一氧化碳轉化效率之影響，並將所得資訊做進一步分析，以評估奈米金觸媒最佳使用環境條件。 本研究在反射紅外光光譜技術觀察下，瞭解在金觸媒催化一氧化碳之氧化反應時，金粒子和載體除對一氧化碳和二氧化碳進行吸脫附外，也觀察到碳酸鹽（carbonate）、碳酸氫鹽（bicarbonate）和羧酸鹽（carboxylate）等物質。而在實驗設計法中，以觸媒表面積、氣體流量和相對濕度為探討因子，分析其對一氧化碳去除效率之影響。結果發現一氧化碳和氧氣的比值近似於1：1時其一氧化碳轉化較佳，且氣體濃度對於轉化率影響最大，觸媒重量次之，相對濕度影響最小；之外，亦發現在長時間的反應之下適當的水氣能幫助反應進行。
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本研究利用双官能基環氧樹脂（例如D.E.R.331，A2）與多官能基胺化合物（例如diethylene triamine，DETA，B5）利用總體聚合法製備超分枝高分子，分別探討單體進料組成，單體官能基數、官能基非等反應性（取代基效應）、單官能基罩蓋劑（例如PGE，phenyl glycidyl ether，AR）等對超分枝高分子聚合度及分子量分佈等之影響，並藉由上述結果設計相關製備單體組成及反應條件，調控超分枝狀高分子，並且鑑定分析其分子結構。 研究發現在雙官能基環氧樹脂（D.E.R.331）�diethylene triamine（DETA）五官能基（A2/B5）反應系統中添加單官能基稀釋劑PGE(AR)至一定量後反應系統無法凝膠化，均成可溶體(sol)，其原理係PGE只具單環氧基(A)，在聚合反應時與雙官能基（A2），爭相與胺基（B）結合，因此會在分子末端形成懸吊鏈，而無法形成有效網路而凝膠化，理論上這項實驗發現應可以延伸用於製備超分枝高分子，可將AR視為末端罩蓋體，在聚合反應時加入，避免其形成三維網狀結構。 將A2 +B5+AR依不同比例混和，加熱進行聚合反應，並且分段取出樣本，進行分析。利用熱差掃描熱卡計量測上述A2+ B5 +AR混和物，在升溫及恆溫下之反應放熱曲線，以及生成物之玻璃轉移溫度等性質；或選用適當溶劑，將上述混和物溶解，進行聚合反應，並且分段取樣進行分析；利用紅外線光譜儀測定環氧基之轉化率；以凝膠滲透色層分析儀測定聚合反應過程中，分子量之變化。 在本研究中，藉由雙官能基環氧樹脂(A2)與多官能基的胺化合物(Bƒ)和單官能基環氧樹脂(AR)的大量聚合作用所產生出的超分枝狀高分子。首先，參數結構的相依性，像是討論A2/Bf/AR比率之超分枝高分子的分子量和PDI分佈指數。加入單官能基環氧樹脂後可獲得重量平均分子量3500~27000及PDI分佈指數2.3~5.3。隨著單官能基環氧樹脂 (AR)添加量的增加，聚合物的重量平均分子量就會減少。由DSC測量超分枝狀高分子的玻璃轉溫移溫度隨分子量降低而減少。加入GMA合成多功能乙烯基群的超分枝狀高分子。
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本研究利用穩定自由基法合成聚4-氯甲基苯乙烯(polychloromethylstyrene, PCMS)，並利用具有生物活性的尼可丁醇醯胺(nicotinamide)進行改質反應，合成出具有離子性且具氧化還原反應的高分子q-PCMS，再分別以環氧樹脂或PVA為基材分別製備高分子複合膜，分別以氧化劑(H202)以及還原劑(H2S2O3)探討測試所製備出的兩種不同類型之複合膜。環氧樹脂複合膜主要是針對其接觸角作探討，將氧化還原劑液滴滴於環氧樹脂複合膜表面，因為q-PCMS本身具有氧化還原的功能，因此不同濃度的氧化還原劑會影響複合膜表面上的接觸角的變化；另一方面以q-PCMS-b-PS團鏈共聚物製備PVA複合薄膜，也是以不同濃度之氧化還原劑來做測試，量測吸收高度對時間的變化性。而PVA複合膜由於PVA本身據有吸水的特性，因此則是針對含氧化劑或還原劑的吸收速率來作探討。 結果顯示，所合成出來的PCMS其分子量分佈能控制在約1.1~1.2左右。以氧化還原測試環氧樹脂複合膜，當還原劑濃度提升，則接觸角則漸減；相反的氧化劑濃度漸增，接觸角則明顯增大。PVA複合膜當提高還原劑濃度測試時，複合膜吸收速率則增加，當改以含氧化劑液滴時，複合膜吸收速率則相對的減少。推測是還原劑H2S2O3與高分子之nicotinamide官能基反應，加速液滴之滲透所造成。而q-PCMS-b-PS所製備的薄膜吸收液滴其高度的變化性則是高於q-PCMS所製備的薄膜。內文中有以相位差顯微鏡觀察到高分子鏈因接觸還原劑H2S2O3則內縮，氧化劑則展開的情形。預期可作為修飾電極等生化感測材料。
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近年來環保意識的抬頭，對於工廠的設置必須有著更進一步周詳的計畫與環評，期使獲得當地居民的認同，緊急排放處理設備及安全閥設計為保護石化廠安全的最重要防線，因排放設計不當引發之工業災害屢見不鮮。緊急排放之潛在危害實不容忽視。國外近年來若干因緊急排放所引起之災害已漸漸引起國內廠商 之關注，因此落實技術，將對於工廠在排放安全之控制上有其重要性。 本論文以電腦流體動力計算方法，建立一套模擬緊急排放時大氣環境氣體流動變化的流程，可以對於不同緊急排放事件時利用同樣的流程來加以分析。研究過程中以實驗設計法設計整個實驗，再以類神經網路分析分析結果找出緊急排放時可能遭遇情形，以避免工安危害事件發生。
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本論文利用雙官能基環氧樹脂(A2)、多官能基胺化合物(Bƒ) 與單官能基罩蓋劑(AR)在溶劑中製備超分枝狀高分子。首先，探討單體/多官能基胺化合物/單官能基罩蓋劑的比例與濃度對超分枝高分子聚合度及分子量分佈等之影響。藉由添加單官能基罩蓋劑，可得到產物的數目平均分子量由7343到2333，且聚合度由2.6到4.4。更進一步探討，在雙官能基環氧樹脂與單官能基罩蓋劑的混合物中，添加多官能基胺化合物的進料速率，而得到不同的分子量分佈。值得再做更進一步的探討與研究。