中原大學化學系學位論文
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摘 要 本研究主要是利用層間插入法及In-situ (單體聚合)法將有機化Clay 分散在Polystyrene、Poly(styrene-co-acrylonitrile)及Polyimide等三種高分子中。藉由WXRD及FTIR證實Polymer與Clay二者已混成成功，另外並利用TEM的鑑定，證實了Clay在三種Polymer中皆已達到奈米級的分散。本研究在奈米混成材料的特性上，主要測量下列三項基本特性：(1)在熱性質和機械性質方面，我們利用TGA、DSC及DMA的量測，證實三種複合材料的熱性質和機械性質皆會隨Clay摻入量的增加而隨之提升。(2)在吸水性方面，主要是針對Polyimide-Clay此複合材料，由量測後的數據得知，其吸水性會隨Clay摻入量的增加而有降低的現象。(3)在介電特性方面，主要是研究三種複合材料在變頻、變溫下其介電行為的變化。在PS-Clay及Poly(SAN)-Clay系統中，Clay是屬於隨機(randomly)狀態的分散，此奈米級分散會抑制高分子區域性轉向移動(Local re-orientation dynamics) 的效應，受此效應的影響，會使極化機制中的dipole orientation對介電常數沒有貢獻，故介電常數會降低。而在PI-Clay系統中，PI會因Clay的加入導致PI的結構在高溫時Free volume變大，因此使得分子間packing較鬆散，故介電常數會降低。
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鈦酸鋇是一種高介電常數的卑金屬陶瓷粉體，擁有相當高的容積效率、高的逸散因子以及適用於低的工作電壓，主要為積層及陶瓷電容器之關鍵原材料。然而近幾年來奈米核殼結構及奈米中空球體的研究引起科學界廣泛的興趣及討論，因為核殼結構粒子具許多特殊電、磁、光學及觸媒性質，所以我們將對核殼結構奈米粒子的製程及性質做探討。本研究主題為多孔性奈米級二氧化鈦及鈦酸鋇粉體之製備，主要分成四大部分，第一部分為奈米級多孔性二氧化鈦粉體之製備，實驗部分是將界面活性劑(直鏈十四胺)加入80ml、160ml的乙醇及100ml去離子水中形成微胞(micelle)，在外圍親水端的部分與鈦的烷氧化物產生鍵結，分別控制25℃及50℃，靜置7天，400℃熱處理3小時，分別觀察溫度及溶劑量上的改變對二氧化鈦的型態及外觀上的影響；第二部分為多孔性鈦酸鋇粉體之製備，控制界面活性劑及鈦烷氧化物的比例，將其加入不同水量中所形成的微胞，亦於親水端的部分與鈦的烷氧化物產生鍵結，最後分別加入氫氧化鋇(Ba(OH)2) 及醋酸鋇 (Ba(CH3COO)2)，7天水解縮合反應完成後，經過450℃ 3小時及750℃ 2小時的熱處理，合成中空的奈米級鈦酸鋇粉體。第三部分為利用醋酸來延遲鈦烷氧化物水解縮合作用以達到提升孔洞數量及多孔性鈦酸鋇粉體表面積。第四部分則是對奈米級多孔性鈦酸鋇粉體的燒結狀態做簡單的討論
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摘要 本論文是利用聚丁醚二醇(PTMG)、聚(丁二醇己二酸)(PBA) 、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI) 、1,4-丁二醇(1,4-BD) 、雙羥甲基酸(DMPA) 、三乙基胺(TEA) 、乙二胺(EDA)等多種化學原料與水膨潤黏土合成出水性PU/clay奈米複合材料。 本研究主要探討水性PU/ Clay奈米複合材料的吸水性、機械物性、磨耗性質及熱性質。結果顯示製備出之水性PU/Clay奈米複合材料的吸水率會隨著Clay含量增加而增加。所製備之材料藉X-ray及TEM可證實黏土中的矽酸鹽層在水性PU基材之分散情形。 由微差掃描熱量計(DSC)及熱重分析儀(TGA)的結果得知，添加小量的黏土，即可提高高分子玻璃轉移溫度(Tg)及耐熱性質。 另外以萬能拉力機測量其拉伸性質，磨耗試驗機測量耐磨，發現當添加黏土後，水性PU的機械性質及耐磨耗性均明顯提昇。
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本研究主要應用中孔洞分子篩於重金屬及有機金屬萃取，利用中孔洞分子篩具有高表面積的特性，作為重金屬及有機金屬的吸附劑，再利用中孔洞分子篩表面修飾改質，使其表面具有胺基及EDTA共價鍵結，探討中孔洞分子篩表面在不同官能基對重金屬及有機金屬的萃取效能評估。 本研究利用吸附劑MCM-41、MCM-NH2及MCM-EDTA對錫、氯化三丁錫、醋酸鉛、醋酸鋅及乙烯丙酮鎘等溶液進行萃取分析，而重金屬及有機金屬分析係利用感應耦合電漿原子放射光譜儀、石墨爐原子吸收光譜儀及氣相層析質譜儀作為分析儀器，並搭配固相微萃取法於氣相層析質譜儀，結果顯示MCM-41，MCM-NH2和MCM-EDTA具有高表面積而形成物理吸附作用。中孔洞分子篩所修飾的胺基及EDTA上羧酸基可增加化學吸附作用，使得萃取能力為MCM-EDTA> MCM-NH2>MCM-41。pH值的改變會影響吸附質表面電荷及可離子化官能基存在的形態而影響吸附效率。對有機金屬的吸附，主要藉著疏水作用及物理吸附作用，不需表面修飾即可達到良好的吸附的效果。MCM-EDTA隨著pH值的升高導致中孔洞分子篩表面與EDTA官能基逐漸解離，使得吸附能力大幅下降，而降低表面修飾的價值。 本實驗對醋酸鉛進行重覆萃取分析，相對百分偏差從0.0% ~ 10.7%，而對乙烯丙酮鎘、醋酸鉛及醋酸鋅進行添加回收率測試，回收率依序為94.5%、104.5%及97.1%，確定萃取實驗過程無明顯偏差及無樣品基質效應。
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提 要 本論文探討鈦酸鍶鋇(BST)薄膜添加金，金元素對其薄膜結晶度、介電常數、可調性介電常數和漏電流密度的影響。BST薄膜添加金是透過金屬有機分解法(MOD)製備取得的。 X光繞射的結果指出金元素已提高薄膜結晶程度和撐大晶格(Lattice Constant)；熱分析(Thermal analysis)則顯示有添加金元素比未添加的BST薄膜能夠更早且更完全被分解；在一定的偏電壓下，添加金元素的BST薄膜能夠看到漏電流密度明顯下降。 藉由穿透式電子顯微鏡(TEM)所連接的電子能量損失譜(EELS)，則證實了金元素的分佈是在BST顆粒裡面，而非在其顆粒與顆粒的交接處。所有證據都指向金元素的催化效應和其高電負度的物理性質是它造成晶格內部扭曲力(internal lattice stresses)增加，是提高BST結晶度與改善它的電性的根本原因所在。
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A: 中文摘要 本研究的主旨在探討動手作實驗與活動，對國中學生學習理化科的影響。研究對象為桃園縣筆者任教的學校共三班國三的學生。主要分成四個部分，分別為：一、透過筆者設計的電磁學相關活動，探討學生活動前後理化科的學習態度是否改變。二、探討透過設計的電磁學活動是否對學生學業成績有所改變。三、探討學生經由動手作活動，對學生學習物理概念產生哪些激發。四、利用晤談的方法，探討此相關活動在學生心中真實的想法。 研究結果顯示學生學習理化科的信心、學習理化科的態度及對於理化科的價值信念，經由實驗處理後並未達到顯著的相關性，但是有趨向正向的結果。從學業成績來看，學生的成績有明顯的進步，從學校期中考成績班級排序二十四名進步到十三名。從試題的分析中亦可見到，動手做過的活動對學生學習相關的科學知識有幫助。關於晤談的部分，實驗組的學生大部分都會覺得動手作比課堂上的講述有趣，而且可以讓他們印象深刻，使理論與生活結合。由概念部分的研究發現，學生對活動相關的概念寫下的數量從平均1.3個，增加到2.2個，動手作活動，對學生概念激發有幫助。綜合以上幾點，動手作活動是一種值得教師嘗試的教學方式之一，可增加上課的多元性與學生的學習動機。 B: 中文摘要 本研究主要是在探討中學課程中，關於空氣中氧氣含量的實驗方法的改進與比較。本研究比較改進了三種不同的方法。第一種為直接將紅磷用電子槍點火的方式點火，量測水位上升的量，據以推估空氣中氧氣的含量，實驗結果測出氧氣在空氣中的含量約14~17％。第二種方法為利用鎳鉻絲重複點燃紅磷燃燒，測水位上升的量，用這種方法大概可以測到約20.2％的比例。第三種方法為利用NO與空氣中的氧氣反應的方法，測量氧氣的比例。首先，用雙氧水與二氧化錳反應產生氧氣，再與利用銅片與稀硝酸產生的NO反應，驗證NO與氧氣的計量關係，使學生可以驗證與熟悉化學計量關係。然後再利用此一計量關係，讓定量的空氣，依序每三分鐘注入定量的NO氣體，量測其體積變化的情形。利用NO的注入量與總體積的關係圖，吾人可快速的從圖中求得空氣中氧氣所佔的百分比例，使用本方法可求出氧氣的含量約20.5％。 本研究提供了一些簡單有效的方法量測空氣中氧氣的含量，可供教學現場的自然科教師上課參考使用。
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摘 要 海芙蓉6.)，學名Crossostephium chinense (L.)Makino，屬於菊科（Compositae）植物，又名蘄艾3.)，芙蓉菊，千年艾，海芙蓉等。將採集於宜蘭之海芙蓉經清洗、風乾、攪碎後行水蒸氣蒸餾，再經溶劑萃取、鹼處理與濃縮等步驟，得其深褐色的中性精油。 海芙蓉中性精油經由液相色層分析粗分，分成碳氫化合物與含氧化合物兩大部分，分別測其GC（氣相色層分析）及GC/MS（氣相色層質譜分析）後並測其FT-IR（傅立葉轉換紅外光譜儀）、NMR（核磁共振光譜儀）、DEPT（Distortionless Enhancement by Polarization Transfer）等光譜，在碳氫化合物中確認了α-Copaene，γ-Cadinene，trans-β-farnesene， Limonene， 2,4(8)-p-Methadiene，d-Elemene，b-Caryophyllene，3-Carene，Camphene，g-Muurolene等成分，而在含氧化合物中確認了 1，8 -Cineole，Driminol，3-p-menthen-9-ol，α-Cadinol等十四個成分，皆為首次自海芙蓉葉部及莖部中性精油得到的化合物。
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水蜈蚣（kyllinga brevifolia）為莎草科（Cyperaceae）植物。將新採集的水蜈蚣葉與根莖，經清洗、風乾與攪碎等步驟後，以水蒸氣蒸餾帶出揮發性精油成分，經溶劑萃取、鹼處理後得一黃褐色之中性精油。 將精油先以管柱色層分析粗分成碳氫化合物與含氧化合物兩大部份，分別以氣相色層分析儀及氣相色層質譜儀進行光譜鑑定，初步瞭解精油大致的成分；另再以管柱色層分析進行單離與純化，然後測其IR和NMR光譜進行結構分析，或與已知標準物之Gc-Rt值及文獻光譜核對，以確認其所含精油成分。 在碳氫化合物部分共確認了十個成分，分別為α-Pinene, β-Pinene, α-Cubebene, Copaene, γ-Cadinene, α-Humulene, 4,10-Dimethy1-7-isopropy1 bicyclo[4.4.0]-1,4-Decadiene,γ-Muurolene, α-Elemene, Cyperene在含氧化合物部分共確認了五個成分，分別為Terpinene-4-ol, Myrtenol, Geraniol, δ-Cadinol, Phytol。以上十五個成分均是在水蜈蚣植物中首次發現的成分。
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體抑素胜太的雙硫鍵通常是藉由含未保護的硫醇基或含硫保護基的前驅物經氧化反應而形成，許多氧化劑在此方面的應用已經被探討過，可是在實際的應用上都有缺點及相當的限制，如雙胜太化合物及多胜太化合物的形成等。 在本篇研究中，開發出一個異相催化體抑素胜太分子內雙硫鍵形成的高效率方法，此方法相當快速而且不必將反應條件控制在偽稀釋狀況。