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[Co(bpy)3](NO3)2•3H2O之高壓相變研究

[Co(bpy)3](NO3)2•3H2O為高自旋態化合物，其鈷的電子基態為4T1(t2g5eg2)。根據之前的研究，當將此高自旋態化合物放入某些分子框架孔洞中，會發生隨著溫度具有自旋交叉的現象。本研究裡，我們把[Co(bpy)3](NO3)2•3H2O放進鑽石高壓砧上並用物理方式加壓做為外力來取代分子框架孔洞的效果。我們利用X光吸收光譜(XAS)、X光粉末繞射(PXRD)、拉曼光譜和密度泛函(DFT)與有限差分法(FDMNES) 的理論計算研究不同壓力下的自旋變化。從吸收光譜X光近邊緣結構(XANES)結果可看出，高自旋態與低自旋態圖譜特徵有所變化。在壓力1.73 GPa時，能量7756.33 eV附近有一交叉點，顯示出此為高自旋態與低自旋態的臨界壓力。我們進一步從延伸X光吸收細微結構(EXAFS)分析結果可得知，在高自旋態時，平均鈷和氮的鍵長約為2.127(7) Å，在低自旋態時，縮減至約為1.950(4) Å。根據X光粉末繞射結果，外加壓力誘使六方晶格之晶格常數從a軸約為13.77(3) Å、c軸約為21.71(3) Å 縮減至a軸約為13.37(5) Å、c軸約為21.11(1) Å。本研究顯示出,從X光吸收光譜和X光繞射的結果，我們成功地利用物理壓力使[Co(bpy)3](NO3)2•3H2O有相變的特性，從XAS和Raman光譜圖的結果可進一步得知，自旋變換的機制是由外加壓力縮減分子間的距離，分子間的作用力增加到某一定程度時，同時會造成鈷金屬內自旋變化。

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纖維成分比例分析中溶解液體對纖維素纖維的影響

在纖維成分比例分析時，如果纖維是由棉與嫘縈混紡而成，因其成份皆為纖維素纖維，棉纖維會輕微的溶解於測試溶液，而微量的未溶解嫘縈也會殘留再溶液中，因此我們需透過控制試驗條件與溶劑的選用尋求最佳的成分比例分析方式。 本研究探討溶解時的水浴溫度及選用的溶解藥劑會對纖維素纖維有何種影響，實驗結果以絕乾重量呈現，不乘以商用回潮率以實際損耗的情況來表現試驗結果。結果顯示，使用59.5%硫酸法溶解時，須注意溫度的控制，溫度越高纖維素纖維被溶解的量也會越多;使用鋅酸納法時三種測試溫度的結果都很接近，使用此方法受溫度的影響較小;使用甲酸/氯化鋅法其損耗較前面兩種溶劑小。隨石化產品價格飆漲、環保意識抬頭，人們選用天然纖維與再生纖維混紡織物的比例也會逐漸提高此實驗將有助於織品檢驗從業人員再進行棉與嫘縈成分比例分析試驗的進行。

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2-胺基丙二醇改質酯型聚胺酯/多壁奈米碳管複合材料之製備鑑定及形狀記憶性

本實驗由聚己內酯二醇(PCL)與4,4’-二苯甲烷二異氰酸鹽(MDI)以莫耳比1:3形成預聚物，再添加含BOC保護基的2-胺基丙二醇(N-BOC-serinol)及1,4-丁二醇(1,4-BD)鏈延長劑反應得到改質聚胺酯(PU)。改質PU以三氟醋酸(TFA)去保護基後形成活化聚胺酯，再加入醯氯化奈米碳管(ClMWNTs)和二甲胺基吡啶(DMAP)反應，形成化學鍵結的複合材料 (PU/MWNTs)。並以活化聚胺酯和含COOH官能基的改質多壁奈米碳管AMWNTs)行物理混摻，得到的複合材料做對照組。 以FTIR鑑定聚胺酯與多壁奈米碳管(MWNTs)改質每步產物的結構，及驗證複合材料。用1H-NMR分析，N-BOC-serinol上之N-H共振信號判定聚胺酯改質的成功，以及判斷複合材料中之ClMWNTs是否有成功化學接枝在聚胺酯基材上。 示差掃描熱分析(DSC)結果，隨著添加改質奈米碳管的比例增加，玻璃轉移溫度(Tg)會先下降後上升，而熔點(Tm)則是逐漸上升。熱重損失分析(TGA)顯示，複合材料的熱裂解溫度(Td)會隨著碳管含量增加而上升，其中以4PU5的414℃為最高。 表面電阻測試顯示，化學鍵結複材之正反面表面電阻差異較小(< 10 Ω/cm2)，而在添加5%MWNTs於改質PU中最低可降至8.75×105 (Ω/cm2)。拉伸測試顯示，隨奈米碳管的比例增加，拉伸強度和楊氏模數會上升，斷裂延伸率則是下降。記憶型恢復測試顯示，複合材料之形狀保持率隨MWNTs增加而下降，4PU5及4PUA5之形狀保持率分別降至86.8% 和81.7%；形狀恢復率則是添加適當MWNTs量可達到最好效果，4PU1形狀恢復率可高達98.6 %。

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羧甲基纖維素以簡單脫模技巧製作微針之可行性

傳統給藥的方式：如口服及注射的侵入式，在使用上有許多的缺點及限制，例如消化系統的降解及需要專業人員來操作，因此有了微針陣列的概念產生。因本實驗最終產品是要使用在生物體上，所以在材料選擇上參考了美國國家食品藥品監督管理局(FDA)旗下公開的國家生物科技資訊(NCBI)資料庫中的藥物與食品資訊。本研究先以傳統CAD加工方式製作模具，進而選擇羧甲基纖維素（Carboxymethyl cellulose，CMC）為主體進行實驗，再以CMC進行翻模而得到最終的微針陣列，接著再進行各項外觀、物理性質及生物性質等等的實驗。

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苯胺四聚體摻混石墨烯/奈米銀線與聚胺酯合成導電複合材料之物性探討

利用氯化鐵(FeCl3)作為苯胺二聚體(aniline dimer)之氧化劑，經過了氧化還原的方式來合成出苯胺四聚體(tetraaniline)又稱聚苯胺。因聚苯胺本身質脆加工不易且機性性質差，其應用受到限制。故我們利用了具有彈性且柔軟的聚胺酯來改善這些缺點。 首先以預聚合法的方式，利用聚己內酯乙二醇(Poly-(caprolactone)-diol， PCL)分子量為2000作為軟鏈段，二苯甲基二異氰酸鹽(MDI)作為硬鏈段，反應生成有-NCO官能基的預聚物(prepolymer)，在其頭尾接上帶有-NH2官能基之苯胺四聚體，最後形成具有尿素基之共聚物(copolymer)。同時，將合成出來的共聚物(copolymer)去添加金屬奈米導電材料:奈米銀線及非金屬奈米導電材料:石墨烯，由於兩者本身結構具有獨特的性質，可以使基材在維持彈性的情形下，又可增加複合材料之導電度，使其應用非常廣泛，可應用於導電、電磁波防材料、環境密封材料等各種用途。 利用了FTIR、質譜儀來鑑定共聚物的化學結構，SEM來看複合材料的微觀結構，再藉由DMA、四點探針、XRD等來探討複合材料之物性。而本研究發現當石墨烯在導電彈性體中，具有至少150%的延伸率，而奈米銀線的導電彈性體拉伸率可達200%，導電度介於10-3~10-2 S/cm，且兩者導電度都會隨著彈性體的延伸率而提高。

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醣類高分子微針陣列之製作與細胞毒性測試及臨床前活體實驗

傳統藥物輸送途徑：侵入性、經皮給藥與腸道交付療法中，受限於人體消化系統的特性、皮膚的保護與感覺神經的刺激等障礙，有著相當多的限制。針對經皮藥物輸送，與侵入式混合的微侵入法則就此萌發；其提高了藥物分子的運輸效率、減少不必要的疼痛與改進了傳統經皮藥物運輸療法的分子限制，成為新興的藥物輸送研究目標並展現了可能性。 基於傳統有機高分子鑄造微侵創微針陣列的製作方式，我們利用主流的低溫真空沉積微成型微針陣列鑄造法為基礎，提出了一種新的觀點針對繁瑣流程的缺點進行改善，並且提升了實驗的再現性。同時，利用一系列實驗設計的檢測環節，我們希望能驗證其設計發想對於微針陣列的研究與發展有正面的影響，而且保有對各色微針鑄造方法的相容性。以上述之微針為基礎，我們更進一步採用了活體的動物表皮穿刺，併用免疫染色法(IHC)檢測，對藥物輸送過程中侵入的深度與造成的侵入口的形狀等項目做出詳盡的報導，以此回饋實驗的設計，並獲得成品相關的驗證。

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2-胺基丙二醇改質醚型聚胺酯/多壁奈米碳管複合材料之製備、鑑定和形狀記憶性

本研究是採用二段式聚合法合成改質醚型聚胺酯(PU)。首先是將聚氧四亞基二醇(PTMO，Mw=2900)和4,4’-二苯甲烷二異氰酸鹽(MDI)以莫爾比1：3之比例先形成預聚物，再加入含有BOC保護基的2-胺基丙二醇(Serinol)和1,4-丁二醇(1,4-BD)反應得到改質PU，再利用三氟醋酸除去PU上活化基，即可得到活化PU。市售奈米碳管(MWNTs)以570℃煅燒，經氫氟酸與硝酸純化，即可得到純化奈米碳管(HMWNTs)，再以硫酸：硝酸(體積比=3：1)酸化處理，即可得到酸化奈米碳管(AMWNTs)，最後加入亞硫醯氯反應形成醯氯化多壁奈米碳管(ClMWNTs)。活化PU與ClMWNTs反應即可得到化學鍵結之複合材料；活化PU與AMWNTs混摻即可得到物理性結合之複合材料。 　　經由FTIR及NMR光譜結果顯示奈米碳管有成功接枝在改質PU上。表面電阻結果顯示，複合材料中奈米碳管的添加，可以有效降低其表面電阻，最低可降至3.92E+05 (Ω/cm2)。化學鍵結之複合材料正反面表面電阻差異較小，有良好的分散性。由DSC分析結果顯示複合材料之Tg、Tm及結晶性皆隨著奈米碳管之添加量增加而增加，4PU5的Tg可達-57.3℃、Tm為23.2℃與結晶面積為31.06(J/g)。 　　TGA數據顯示，化學鍵結之複合材料的熱裂解溫度(Td為95%質量殘存)，隨著碳管含量增加而上升，其中以4PU5的361.4℃為最高。由拉力試驗結果顯示拉伸強度及楊氏模數會隨奈米碳管增加而有上升趨勢，4PU5分別為13.5MPa及10.1MPa，但斷裂延伸率反而下降。由記憶回復性測試顯示，4PU5之形狀保持率可達81.3%，且形狀恢復率可高達97.5%。

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矽酮膠與塑膠材料接著強度的探討

本研究探討矽酮膠(接著劑)對塑膠材料的接著特性，使用兩種不同塑膠材料作為試片，分別厚度約0.05 mm的PET薄膜和厚度約0.7 mm的PP薄板，經不同電暈處理PET薄膜和PP薄板，接著塗佈相同厚度3種不同的矽酮膠作為接著劑分別為A、B和C，然後樣品放置於室溫及環境相對溼度50 ~ 60%之下5分鐘、10分鐘、20分鐘、30分鐘後，相同實驗條件的PET薄膜/接著劑和PP薄板/接著劑相互貼合施壓約10 kg力，並且放置24小時再測試PET薄膜/接著劑和PP薄板/接著劑的剝離強度。接著劑A的pH值約為10，B的pH值約為5，C的pH值約為3。實驗結果顯現3種矽酮膠的接著劑之中，接著劑A對經電暈處理PET薄膜和PP薄板具有最佳接著性，而接著劑C則是最差接著性；對未經電暈處理PP薄板3種矽酮膠，其剝離強度接近零，也就是毫無接著性。高剝離強度的樣品，其剝離界面發生在接著劑之間；而低剝離強度的樣品，其剝離界面發生於接著劑與塑膠材料的界面之間。

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混摻奈米顆粒半固態電解質應用於染料敏化太陽能電池之研究

本研究利用數種無機奈米粒子混摻入以PMII為主的液態電解質，以製備半固態電解質，期望藉由改變DSSC元件的離子傳導機制，在提升電解質黏度同時亦提升元件光電轉換效率。 本實驗先行調整I2及LiI濃度找出最佳的液態電解質配方，再混摻ZnO、TiO2、SiO2奈米顆粒進行膠化，製備出不同種類的半固態電解質，分析其中不同的奈米顆粒、混摻之奈米顆粒比例、離子擴散係數與光電轉換效率的影響。研究結果顯示，於液態電解質中加入ZnO奈米粒子，除了降低氧化鋅光陽極與電解質之間的阻抗而增加電池的光電流值(JSC)之外，亦可減少電子的再結合機率而提升開路電壓(VOC)。在混摻濃度為35 wt.% ZnO 奈米粒子時，於入射光強度100 mW/cm2之下，光電轉換效率可達4.17 %，相較於液態電解質的轉換效率3.10 %，共提升了34 %。在長效性測試中，電池元件在室溫下放至150天仍可保持原有95%的光電轉換效率。

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PAN/MA及PAN/DMI共聚物之熔融流變及熱分析

本研究為探討碳纖維前驅物丙烯腈(AN)/單體二甲酯衣康酸(DMI)共聚物，與聚丙烯腈均聚物(PAN)及傳統的丙烯腈/丙烯酸甲酯(AN/MA)共聚物來做流變對照及探討。 經由DSC的非恆溫環化曲線中可以觀察到，AN/DMI共聚物的環化起溫度會比PAN均聚物及AN/MA共聚物來的低。且在恆溫環化曲線中，我們也可以發現到DMI系列共聚物∆H值約為PAN均聚物的3~4倍，約為MA系列共聚物的1.8倍，說明AN/DMI共聚物環化的程度比較高，証實DMI單體的添加在碳纖維前驅物中確實有助於誘發環化反應的效果。 流變部分，在 AN/DMI和AN/MA共聚物各三種不同比例下，AN/MA共聚物(85:15)可觀察出有熔融流體性質，而AN/DMI則在三種比例下皆擁有熔融流體性質，從DSC恆溫環化曲線及流變測試來觀察出AN/DMI和AN/MA共聚物隨溫度下降，熔融流體維持時間與環化峰出現時間上升，而AN/DMI(85:15)效果最佳。