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鋨普魯士藍矽鉬酸鹽、nano-TiO2/酸性黃色9號與氧化鋅/血清素複合薄膜的製備及其電催化性質的研究

以循環伏安法在含有Os3+, Fe(CN)63-and SiMo12O404- 離子的酸性溶液中製備鋨普魯士藍矽鉬酸鹽多核混價複合薄膜，在鋨普魯士藍矽鉬酸鹽多核混價複合薄膜中具有4對氧化還原對。並利用掃描式電子顯微鏡來研究薄膜表面影像。鋨普魯士藍矽鉬酸鹽多核混價複合薄膜對於多巴胺、抗壞血酸、腎上腺素、正腎上腺素和IO3- 都具有明顯電催化效果。 4-氨基-1-1’-偶氮-3-4’-二磺酸（酸性黃色9號染料（AY））電聚合在奈米二氧化鈦修飾玻璃碳電極上，在含有AY單體的酸性溶液中所製備，奈米二氧化鈦/聚合（AY）修飾玻璃碳電極（nano-TiO2/PAY/GC）利用循環伏安法製備。nano-TiO2/PAY/ GC電極的氧化還原顯示出pH與氧化還原波峰電位為-54 mV/pH是接近於Nernst行為。nano-TiO2/PAY/GC電極顯示出對多巴胺和乙醯氨酚電催化氧化作用在0.1 M PBS（pH 7.0）有極佳的效果。與空白GC電極比較陽極波峰電流多巴胺增大3倍乙醯氨酚增大6倍且縮小了大量的過電壓。比較nano-TiO2/PAY/GC和聚合（AY）直接沉積在GC電極的電催化活性、電極穩定性和染料性質。觀察含有奈米二氧化鈦的存在其穩定性、染料性質和修飾電極自身對於聚合（AY）/GC修飾電極有何改進。然而在對照另一個聚合物修飾電極，由於聚合（AY）具有強大的陰離子結構，進而忽略了重大的干擾，例如抗壞血酸（AA）、尿酸（UA）和NADH在0.1 M PBS（pH 7.0），這些氧化作用的干擾沒有顯示出反應。在高濃度的AA、UA和NADH中存在DA和AP可藉由PAY/ GC此能力同時偵查。利用旋轉環碟電極來研究電極動力學。使用微分脈衝伏安法可以獲得DA和AP在1~120 μM的測量曲線並得知有好的選擇性跟靈敏性，這個方法提供了一個簡單對多巴胺和乙醯氨酚選擇性研究。 在含有血清素單體的溶液中，用電化學聚合作用將血清素（SN）在ZnO玻璃碳電極和銦錫氧化物電極上。成功的在電極表面上製備了氧化鋅/聚血清素核殼奈米微粒電極。氧化鋅/聚血清素奈米微粒電極的表面特性可藉由AFM和SEM所偵測。利用循環伏安法檢測製備在電極上的氧化鋅/聚血清素奈米微粒之電化學性質。此外，在電極上的氧化鋅/聚血清素奈米微粒電極成功的適用於同時對多巴胺、抗壞血酸和尿酸做偵測。

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單電流脈衝電鍍鉑於奈米碳管/碳之電氧化研究

質子交換膜(PEM)燃料電池陰極與陽極的半反應需藉助鉑觸媒來降低活化能以催化電化學反應。而觸媒設計方向為提高與活性物質的接觸機率，使電催化性能增加，催化劑用量減少，降低電極成本。本實驗特以導電性與表面積較佳的奈米碳管(CNTs)為載體，使用可產生更緻密鍍層的單電流脈衝電鍍方式，控制脈衝的通電流密度、通斷電流時間及觸媒附載量，製備高活性的奈米鉑觸媒。 於0.01M H2PtCl6、1M HCl和1.25M CH3OH鍍液中，溫度25℃，控制不同的單電流脈衝參數：脈衝電流密度ip=20、40、60、80、100、120、140、160、180、200mA/cm2；通電流時間ton=0.05s、0.1s、0.15s、0.2s；斷電流時間toff=0.1s、0.3s、0.5s、0.7s、0.9s；通電庫侖量=2、4、6、8C/cm2。將各參數組合所鍍出之電極於0.5M硫酸及1M甲醇中經循環伏安法，觀察其電氧化情形。發現脈衝參數控制在ip=100mA/cm2、ton/toff=0.1s/0.5s、通電量6C/cm2時，不論是氫的脫附或甲醇的氧化，該電極觸媒活性表現均最佳。進一步由SEM觀察，該參數所鍍出的鉑觸媒顆粒大小約為50~80nm，而且分佈較均勻。

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表面多孔性高分子材料之製備

轉印技術具有製程簡單、高輸出、低成本的優勢，尤其不受到光源波長的限制，是一種極具有潛力的半導體製程技術，可用以改善傳統光學微影技術受到光源繞射極限的限制，且易使其量產化。 本研究利用化學誘發相分離以及配合轉印的方法，製成一具有多孔性結構的薄膜，並且選擇不同模板界面，以控制薄膜表面欲轉印之圖案以及孔洞之形態。在本研究中，以雙酚A型的環氧樹脂（D.E.R. 331）與長鏈型的聚乙二醇環氧樹脂（D.E.R. 732）為聚合單體，二次乙基三胺（DETA）為硬化劑，並分別使用DIBK及環己醇為溶劑，於恆溫下利用逐步聚合的硬化反應，合成具有多孔性表面之薄膜，並利用SEM觀察薄膜的形態。研究結果發現，單體溶液與溶劑會在聚合過程中，於界面處發生相分離，形成表面多孔之形態，其孔徑尺寸會隨著溶劑的種類與比例而影響，當單體與溶劑互溶性較佳時，其可得到較為密集的孔洞形態，而溶劑含量愈高時，其孔洞會愈大，而孔徑尺寸會呈現出較為寬廣的分佈，實驗也發現當選擇模板作為界面時，其孔洞會隨者翻印後之圖案有排列的趨勢。故膜表面孔洞隨溶劑之種類、含量、界面間潤濕性與翻印模板之影響，藉此吾人可以改變上述因素調控薄膜表面形態。

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以支撐液膜傳送分離銅(Ⅱ)和鎘(Ⅱ)離子之研究

本論文係在25℃下以酸性萃取劑二(2-乙基己基)磷酸為載劑，煤油為稀釋劑之支撐液膜傳送分離硫酸鹽水溶液中重金屬銅(Ⅱ)和鎘(Ⅱ)離子之研究，藉由實驗結果來探討其在支撐液膜整個傳送過程中的現象。 在支撐液膜實驗結果中，發現銅和鎘的透過係數與進料相pH值、液膜中載劑濃度及進料相金屬離子濃度比有關；並且顯示鎘(Ⅱ)比銅(Ⅱ)具有競爭透過優勢，鎘(Ⅱ)的初始透過係數較銅(Ⅱ)高。隨著進料相初始pH值的增加，銅(Ⅱ)和鎘(Ⅱ)的初始透過係數均增加，而鎘(Ⅱ)的初始透過係數則增加較快。銅(Ⅱ)和鎘(Ⅱ)的初始透過係數也隨載劑濃度之增加而增加。此外，改變進料液銅鎘離子濃度比，由實驗結果發現銅(Ⅱ)與鎘(Ⅱ)的透過係數皆隨時間而遞減。可以證明銅(Ⅱ)與鎘(Ⅱ)存在著同時競爭的關係。至於分離效果部份，由實驗結果可發現，不論改變進料相pH值、液膜中載劑濃度及進料相金屬離子濃度比，其膜分離因數之值並不大且隨時間並無明顯改變

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使用共軛梯度訓練法之前饋式類神經網路視窗程式設計

本研究室一直以開發一個免費且實用的前饋式類神經網路視窗程式為目標。以前版本的訓練方法為使用動量修正或可變學習速率之最陡坡度法，學習速率緩慢，到達收斂頗耗時間。 本研究的目的為使用共軛梯度法作為訓練網路參數的方法，希望能增快學習速率。且將以前版本數據點逐一訓練的方式改成批次訓練，結果顯示學習速率有顯著的改善。在訓練功能上，以前的版本都是到達設定的搜尋步數，程式才會停止，本研究另加兩項收斂條件，使程式達到收斂條件時會自動停止。並將訓練過程另以一視窗獨立顯示，讓使用者更清楚看到訓練的進度。 利用本研究所開發之前饋式類神經網路視窗程式，進行三個模擬範例的應用測試，及三種不同訓練方法的收斂速度之比較，且用本研究的程式與商業軟體Matlab對表面張力數據進行訓練比較，結果顯示本視窗程式有一定的實用性。

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水+正丁醇+乙酸正丁酯三成份混合溶劑系統之液液平衡的加鹽效應研究

本論文主要目的為三成份混合溶劑系統之液液平衡的鹽效應，為模擬鹽效應在混合溶劑系統之液液平衡，本研究利用TTK-Wilson活性係數模式來描述溶液中之非理想性。根據熱力學平衡準則，利用兩相中之每一成份活性必須相等，並配合質量均衡的觀念，來計算四成份電解質混合溶劑系統液液平衡組成。在所提出的計算方法中，不須要可調參數。在實驗方面，在25℃下，乙酸正丁酯和正丁醇和水系統在飽和EDTA鈉鹽或飽和EDTA鉀鹽的濃度下，進行平衡實驗量測。由實驗結果可以觀察到液液平衡相圖中兩相之不互溶區明顯地變大。在計算電解質混合系統之液液平衡時，可發現理論計算結果與實驗數據相當吻合，平均偏差小於0.8﹪。

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鹽效應在乙酸正丁酯－正丁醇－水三成份混合溶劑液液平衡系統之影響

本研究主要目的在於探討鹽效應在乙酸正丁酯－正丁醇－水三成份系統之液液平衡。在實驗方面，在 298.15K 下，以乙酸正丁酯－正丁醇－水系統，分別在飽和氯化銨與溴化銨濃度下，進行液液平衡實驗。由實驗結果可以觀察到液液平衡相圖中兩相之不互溶區明顯地變大。 在模擬實驗方面，本研究利用TTK-Wilson活性係數模式作理論模擬。可發現以TTK-Wilson 活性係數模式作理論模擬結果與實驗的結果相符合，其平均偏差小於0.6％。

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有機鹽之鹽效應在乙酸正丁酯-正丁醇-水三成份液液平衡系統之影響

本研究為探討鹽效應在乙酸正丁酯－正丁醇－水三成份系統之影響，因此在 298.15K下，以乙酸正丁酯－正丁醇－水系統，分別在飽和氯化乙烯膽鹼與溴化乙烯膽鹼濃度下，進行液液平衡實驗，並以TTK-Wilson模式活性係數模式作理論模擬。發現含電解質平衡系統中，電解質使得水相及有機相中存在的作用力發生變化，氯化乙烯膽鹼與水的作用力較強，以TTK-Wilson模式活性係數模式作理論模擬結果與實驗的結果相符合。

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熔融複合紡絲口最適化之設計及分析

近年來已發展之纖維種類繁多，改變幾何形狀外觀形成超細纖維，增加柔軟觸感及光澤，甚至賦予吸濕、排汗等新功能，使得複合紡絲成為目前最具有經濟效益和高度精密技術的合成纖維製造方式之一。藉由複合紡絲可得到如天然羊毛般蓬鬆捲曲的效果，而其中融體之間平整的界面更有利於自發捲曲纖維之形成，另外，複合紡絲會因為融體性質差異太大而形成融體彎曲的狗腿現象，造成無法紡絲成型而降低經濟效益，因此，針對材料參數的控制與加工方式的選擇有必要加以研究探討。 本研究使用有限元素法搭配optimesh-3D remeshing之數值技巧，模擬複合纖維紡絲之界面包覆與狗腿現象。本論文將涵蓋兩個部份，第一部份我們針對並列型（side-by-side type）與啞鈴型（dumbbell type）模具，以Constant viscosity、Bird-Carreau、Maxwell、Oldroyd-B及PTT model等本質方程式表示零剪切應變率黏度（η0）、無限剪切應變率黏度（η∞）、自然時間（λn）、鬆弛時間（λ）、高分子溶質與溶液比例（γη）、拉伸效應（ε）及剪稀效應（ξ）對界面包覆平整度與狗腿現象之影響，作一詳盡而完整的分析。研究結果發現，融體由低黏度包覆高黏度，尤其靠近管壁之 對界面平整度有決定性之影響；而減少λ、ε與ξ，增加γη，有助於平整界面的形成，進而減少狗腿現象的產生。 第二部份藉由PET與PBT材料測試數據，選出適當的本質方程式及材料參數後，對於並列型及啞鈴型複合纖維紡絲，探討流體溫度及流量對複合纖維界面包覆率之影響，並與共押出之複合纖維實驗結果做比較。由於本研究所使用的材料高分子彈性效應不顯著，因此，在低彈性狀況下，融體黏度將主導界面包覆與狗腿彎曲的行為。綜合以上討論，我們選用Bird-Carreau model為材料本質方程式，操作溫度PET@290℃與PBT@255℃，複合流量接近50/50的比例，做為實際加工最佳化的條件。

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天線封裝環氧樹脂複合材料之特性研究

本研究首先利用環氧樹脂（D.E.R.331）摻混含有鈦酸鋇陶瓷粉末，以硬化劑 4,4-methylene dianiline(MDA)混合，製成不同配方之複合材料，並觀察其介電常數 （ε’）、玻璃轉移溫度(Tg)、熱裂解溫度及截面形態，發現在高頻1GHz 下，介電常數隨著陶瓷粉末含量增加而有所提升，其中加了70 wt% NPO-40M 陶瓷粉末，在頻率1GHz下的介電常數，從原本的3.2提升到8.3，而介電損失(ε')則從原本的0.071提高至0.13。此外，將具有液晶態的環氧樹脂biphenol epoxy (BP)與硬化劑sulfanilamide(SAA)混合後，再添加不同比例Y5V陶瓷粉末，當添加量為70wt%時，在頻率1GHz下的介電常數，從原本的3.6提升到12.2，而介電損失(ε')則從原本的0.054提高至0.21。另外，在此並藉由Lichtenecker模式來描述不同粉末含量比對介電常數的影響。 接著利用流變儀來測量在不同溫度條件下，複合材料(D.E.R331/MDA/NPO-40M)之黏度，並利用五參數之modified dual Arrhenius化學流變黏度模式來預測在不同硬化溫度條件下之升溫黏度曲線，結果呈現不錯的吻合性。 最後將所製成的環氧樹脂/陶瓷粉末複合材料與晶片天線做封裝，測量其反射損失與遠場輻射場形，可以發現到此晶片天線為雙頻的設計，並發現晶片天線中心頻率隨覆蓋之封裝材料的厚度或介電常數增加而下降，其中D.E.R.331/MDA/60wt% Y5V、D.E.R.331/MDA/60wt% NPO-40M作為封裝材之天線，在2.4GHz頻段的中心頻率約為2.46GHz，且平均頻寬達138MHz，天線增益最高可達0.11dBi。而在5.8GHz頻段，其平均頻寬為至少也有800MHz，天線增益也可達到0.012dBi，因此這種晶片天線在經過封裝後可適用於 IEEE802.11a、b/g 、Bluetooth 等商業規格。