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乙烯基酯樹脂/層狀雙氫氧化合物奈米複合材料之製備與性質探討

本研究以鍛燒法製備人工合成無機層狀材料鋅鋁層狀雙氫氧化合物(ZnAl-LDH)及水熱共沉澱法將1,3-苯二甲酸二甲酯-5-磺酸（Dimethyl 5-sulfoisopthalate, DMSI）與甲基丙烯酸(Methacrylic acid, MAA)進行有機化改質插層於層間，製備改質型人工層狀材料ZnAl-LDH-DMSI以及ZnAl-LDH-MAA。以傅立葉轉換紅外線光譜儀（Fourier Transform Infrared, FT-IR）鑑定改質型人工層狀材料中有機與無機官能基；廣角X光繞射儀（Wide Angle X-ray Diffraction, WAXRD）觀察無機層材之層間距離的變化；以熱重分析儀（ThermoGravimetry Analyzer, TGA）分析改質型無機層狀材料的熱穩定性與推估層間改質劑的理論插層量。奈米級複合材料的製備，首先以機械攪拌方式將改質型無機層材分散於甲基丙烯酸中，接著以原位聚合法(In-situ polymerization)製備成乙烯基酯樹脂/人工無機層狀材料奈米級複合材料。先以X光繞射儀(XRD)、穿透式顯微鏡(Transmission electron microscopy, TEM)觀察無機層狀材料之分散性及分散型態；以熱重分析儀(TGA)測量其熱裂解溫度(T5d)；以示差掃瞄熱量分析儀(Differential Scanning Calorimetry, DSC)及動態機械分析儀(Dynamic Mechanical Analyzer, DMA)測試玻璃轉移溫度(Glass Trassion Temperatue, Tg)，整體熱性質結果為添加ZnAl-LDH-DMSI的Tg提升12.0 ℃，但T5d降低17.0 ℃；添加ZnAl-LDH-MAA的Tg提升5.6 ℃，但T5d降低16.8 ℃。由FT-IR可以得知，當添加ZnAl-LDH-DMSI或ZnAl-LDH-MAA時，乙烯基酯樹脂寡聚物上末端碳雙鍵的轉換率下降，推測其為造成T5d下降之主因。最後以萬能拉力機測試抗拉強度，整體機械性質結果為添加ZnAl-LDH-DMSI抗拉強度從33 MPa提升至55 MPa；添加ZnAl-LDH-MAA抗拉強度從33 MPa提升至42 MPa。 由上述結果得知，於乙烯基酯樹脂中添加改質型層狀雙氫氧化合物，雖然會造成奈米級複合材料的熱穩定性(T5d)下降，因其操作溫度與使用溫度均低於T5d點，故此T5d點下降仍不影響後續應用，然而可顯著提升奈米級複合材料的玻璃轉移溫度及機械性質。

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無機層狀材料奈米混成於高分子穩定膽固醇液晶之光電性質探討

本研究主要探討向列型液晶中添加一或兩種不同旋性劑混合成膽固醇液晶 (Cholesteric liquid crystal, CLC)，製備出具電致變色能力的高分子穩定膽固醇液晶奈米複材(Polymer stabilized cholesteric liquid crystal, PSCLC/nano composites)，其組成包含向列型液 E7、左旋性劑 S811 或右旋性劑 R5011、光敏感高分子 NOA65 、無機層狀材料。無機層狀材料分為天然黏土層狀材料 (Clay) 及人工合成層狀材料 (LDHs)。利用具有苯環結構之電活性苯胺五聚體 (Pentamerous oligo-aniline, POA) 對天然黏土做有機改質。以微量無機層狀材料作為添加材摻雜於 PSCLC。另外探討紫外光照光時間、照光強度、光敏感高分子濃度對 PSCLC 的影響。實驗中利用廣角X光繞射光譜儀 (Wide Angle X-Ray Diffraction, WXRD)、傅立葉轉換紅外線光譜儀(Fourier Transform Infrared, FT-IR) 及熱失重分析儀 (Thermogravimetry Analyzer, TGA ) 對有機化改質型黏土進行結構鑑定。接著在外加交流電電場1 kHz下，量測閾值電壓、驅動電壓、反應時間等對光電特性之影響。並利用偏光顯微鏡 (Polarizing Optical Microscope, POM) 觀察 PSCLC 在無機層材的添加後，施加不同電壓後的顯色型態變化。依據實驗結果得知以光敏感高分子濃度較低，樣品PSCLC (R/2.5) 及紫外光照光強度較低，約2.2 mW/cm2 照射 10 min的PSCLC有較低的閾值電壓或驅動電壓。其未摻雜天然黏土的PSCLC (RS/2.5) 及摻雜不同天然黏土的CL42、CL120、CL88的驅動電壓分別為77.3、74.6、82.9、96.3 Vrms，得知 CL42 摻雜於PSCLC (RS/2.5)中，有效降低驅動電壓。而未摻雜人工合成黏土的PSCLC (RS/2.5) 及摻雜不同人工合成黏土的 MgAl-LDH、ZnAl-LDH、LiAl-LDH 之驅值電壓分別為77.3、71.0、77.5、84.8 Vrms ，得知MgAl-LDH有效降低驅值電壓。於反應時間中，也以 CL42 及 MgAl-LDH 擁有較快的反應時間，分別為3.75 ms 及4.31 ms。 利用式差掃描量熱儀 (Differential scanning calorimetry, DSC) 測量膽固醇液晶的相轉變溫度，添加具有高螺旋扭曲力的右旋性劑R5011之CLC，其膽固醇液晶相範圍較廣且溫度穩定性佳，從39°C提升到56.18°C。另外探討 CL42 摻雜於 PSCLC (R/2.5) 系統中，得知隨著 CL42 摻雜量的提升，其驅動電壓由76.6 Vrms有些微降低至76.1 Vrms 及有效的降低於 75 Vrms 之反應時間約42.6% (105.55 ms到60.6 ms )。以 XRD 證明摻雜無機層材 CL42 可增加液晶排列整齊而提升其結晶性，因此在驅動電壓與反應時間方面可改善PSCLC的光電特性。另外在POM觀察下，樣品天然黏土PSCLC (RS/2.5)-CL120與改質型黏土PSCLC (R/2.5)-CL120-POA、PSCLC (R/2.5)-CL42-POA有團聚現象，因此造成無法有效改善驅動電壓。以穩定性測試得知PSCLC (R/2.5)-CL42 1.0 phr有較穩定的狀態結果，穩定偏差範圍從 1.8 降至0.7 Vrms。

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含柔性雙醯胺吡啶與多羧酸配位基之二價鎘、鈷、鎳配位高分子的合成、結構與特性研究: 結構糾纏與轉換

一系列含N,N¢-二-(3-吡啶)辛二醯二胺 (L1) ， N,N¢-二-(4-吡啶)辛二醯二胺 (L2) ， N,N¢-二-(3-吡啶)二酰己二胺 (L3) 與多羧酸配位基之二價金屬配位高分子已藉由水熱法合成。分別為:{[Cd(L1)(2,6-PDC)]·5H2O}n (2,6-H2PDC = 2,6-pyridinedicarboxylic acid), 1, {[Cd(L2)(2,6-PDC)]·2.5H2O}n, 2, {[Cd(L1)1.5(1,2,3-HBTC]·2H2O}n (1,2,3-H3BTC = 1,2,3-benzenetricarboxylic acid), 3, [Ni(L2)(1,3-PDA)(H2O)2]n (1,3-H2PDA = 1,3-phenylenediacetic acid), 4, [Co(L2)(1,3-PDA)(H2O)2]n, 5, [Co(L1)(5-NH2-IPA)]n (5-NH2-H2IPA = 5-aminoisophthalic acid), 6, {[Co(L2)0.5(5-NH-IPA)(H2O)2]．2H2O}n, 7, [Co(L1)(5-NO2-IPA)(H2O)]n (5-NO2-H2IPA = 5-aminoisophthalic acid), 8, [Co(L1)1.5(1,4-NDC)(H2O)]n (1,4-H2NDC = 1,4-naphthalenedicarboxylic acid), 9, [Co3(L1)1.5(1,4-NDC)3(EtOH)]n, 10, {[Co(L2)1.5(1,4-NDC)]．H2O}n, 11, {[Co(L2)0.5(1,4-NDC)]·(EtOH)}n, 12, {[Ni(L2)1.5(1,4-NDC)]．H2O}n, 13,與[Co(L3)(1,3,5-HBTC)(H2O)]n (1,3,5-H3BTC = 1,3,5-benzenetricarboxylic acid), 14。這些化合物的結構已藉由單晶X-ray繞射儀鑑定，其特性以粉末X-ray繞射儀與熱重分析儀探討。 化合物1、4、5、6、8與9具sql拓譜學的二維結構。化合物2與14具一維的環鏈狀結構。化合物3具新型(65,8)拓樸學之三維結構與(1 + 4)自我貫穿。化合物7具新型(63)(65.8)拓樸學之二維的網狀結構。化合物10具新型(48.66.8)拓樸學之三維結構與(1 + 2)自我貫穿。化合物11與13具bnn拓樸學之三維結構與5-fold相互貫穿。化合物12具pcu拓樸學之三維結構與2-fold相互貫穿。化合物4與9對於水分子具有結構再現性，而化合物9與10之間在溶劑置換具有獨特的結構轉換。化合物4與5具有增加光降解速率的特性。

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含雙醯胺吡啶與多羧酸配位基之二價配位高分子的合成、結構與性質研究:金屬與配位基對結構的影響

藉由一系列不同長度與位向的雙醯胺吡啶與多羧酸輔助配位基搭配二價d7 - d10過渡金屬鹽類以水熱法合成出十種化合物: {[Ni(L1)(3,5-PDA)(H2O)3]·2H2O}n (L1 = N,N’-di(3-pyridyl)suberoamide, 3,5-H2PDA = 3,5-pyridinedicarboxylic acid), 1, {[Ni2(L1)2(1,3,5-HBTC)2(H2O)4]·H2O}n (1,3,5-H3BTC = 1,3,5-benzenetricarboxylic acid), 2, {[Ni(L2)(5-tert-IPA)(H2O)2]·2H2O}n (L2 = N,N’-di(3-pyridyl)adipoamide, 5-tert-H2IPA = 5-tert-butylisophthalic acid), 3, [Ni(L3)1.5(5-tert-IPA)]n (L3 = N,N’-di(4-pyridyl)adipoamide), 4, [Co(L1)(1,3,5-HBTC)(H2O)]n, 5, {[Co3(L1)3(1,3,5-BTC)2(H2O)2]·6H2O}n, 6, [Cu(L4)(AIPA)]n (L4 = N,N’-bis(3-pyridinyl)terephthalamide, H2AIPA = 5-acetamido isophthalic acid), 7, {[Cu(L2)0.5(AIPA)]·MeOH}n, 8, {[Zn(L4)(AIPA)]·2H2O}n, 9, {[Zn(L2)(AIPA)]·2H2O}n, 10。這些化合物藉由單晶X-ray繞射儀鑑定其結構，並以粉末X-ray繞射儀與熱重分析儀來研究化合物的特性。 化合物1具一維鏈狀結構，而化合物2具sql拓譜學之二維層狀結構。化合物3與4的差別在中性配位基的位向不同，前者為具63拓譜學的二維層狀結構，而後者為具(42·67·8)拓譜學的三維網狀結構。化合物5與6因反應時多羧酸配位基比例不同而有不同的結構，前者為具sql拓譜學的二維層狀結構，而後者為具(4·85)2(4)2(83)2(8)拓譜學之二維層狀結構，可進一步的簡化為63拓譜學構型。化合物7 - 10的合成差異在於運用不同柔軟度的中性配位基。化合物7具sql拓譜學之二維層狀結構，化合物8具pcu拓譜學之三維網狀結構，且具有2-fold的自我貫穿現象。化合物9與10皆為三維網狀結構，前者具8T2拓譜學，後者具(44·610·8)拓譜學。本文亦探討部分化合物的發光與光降解催化特性。

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鈀/石墨烯複合觸媒在戴奧辛類環境汙染物之整治-碳氧斷鍵降解

根據斯德哥爾摩公約內容，戴奧辛因具有毒性高、在自然環境中不容易分解、會長期累積在環境以及生物體中等特性，故被列為持久性有機汙染物之一。持久性有機汙染物的處理直到現今仍為被關注的環保議題，如何降低其濃度、毒性或是如何使其降解為小分子，一直都是科學家有興趣的課題。 　　近年來，戴奧辛的處理方法之相關研究，諸如球磨法、光降解或高溫裂解等方法，雖可以成功降低戴奧辛之毒性，但仍有時間或是溫度上的限制。故尚有許多學者繼續研究相關議題，以期能找到較簡單之處理方法。 而本研究使用奈米鈀/石墨烯（Palladium/ Graphene；簡稱Pd/G）複合觸媒來尋找能降解此持久性有機汙染物─戴奧辛的最佳反應條件。研究中利用在超臨界二氧化碳的環境下，改變不同條件降解2-氯戴奧辛，發現當觸媒中鈀金屬所含的比例越高，反應後2-氯戴奧辛降解為小分子的效果越好；而改變溫度、氫氣量及反應時間後，發現在115 ℃、20 atm的氫氣量和75 atm的二氧化碳混合後，反應1小時後，可將2-氯戴奧辛降解為小分子的效果最好。最後研究中也改以正己烷溶劑當介質做反應及改以類戴奧辛結構的物質當反應物進行反應，得到的降解效果皆良好。未來可望應用至多氯聯苯、多氯呋喃等其他持久性有機汙染物上，且除了可處理氣相汙染物之外，液相中之汙染物也可望去除或是降低其毒性。

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探討不同品種的奇異果之總抗氧化能力與多酚類含量

奇異果原生於中國，在中國又稱作獼猴桃。1924年萊特海沃德先生培育出海沃德奇異果，此品種的營養價值非常豐富，像是膳食纖維、維生素、礦物質、類胡蘿蔔素、酚類等化合物。由於奇異果的酚類有綠原酸、槲皮素與兒茶素等數十種以上的成分，故我們利用總抗氧化能力以及多酚類含量來檢測奇異果抗氧化的能力。 奇異果的果皮相較於果肉是沒有用的廢棄物，若是果皮的抗氧化能力能夠與果肉相比，我們可以萃取果皮的抗氧化成分，將其製造成抗氧化產品，便可以充分地使用奇異果。 本實驗購買市售之奇異果，來自於紐西蘭、美國、法國、義大利與台灣農場等。利用傳統萃取的最佳條件來萃取七種奇異果的果皮與果肉後，使用FRAP、DPPH、總多酚、總類黃酮、總水解單寧、總縮合單寧等六項測試，實驗結果顯示七種奇異果之果皮的總抗氧化能力均優於果肉。傳統萃取結果發現在七種樣品中，台灣原生種的奇異果有不錯的總抗氧化能力及多酚類含量，證實台灣原生種並不會輸給進口的奇異果。 超臨界二氧化碳流體萃取法搭配田口式所得最佳條件為當溫度為200°C，壓力在175 atm時使用100 μL的水作為修飾劑並萃取奇異果8小時，並利用上述條件萃取綠色奇異果及黃色奇異果，實驗結果皆顯示超臨界二氧化碳流體萃取效果優於傳統磁石攪拌萃取。 透過本實驗了解到超臨界確實可以萃取出奇異果的抗氧化成分，故奇異果的相關產業可以將奇異果的廢棄物利用超臨界來萃取出其抗氧化成分，再製作成抗氧化產品。

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氫氧化鋁粉催化劑對鋁水產氫系統之研究

利用硝酸鋁:氫氧化鈉莫耳比= 1:3.5，在冰浴下48小時合成出的Bayerite晶相奈米氫氧化鋁粉對鋁/水產氫反應有非常顯著的催化效果，利用SEM、TEM觀察氫氧化鋁的顆粒大小約50 ~ 200 nm，在鋁:氫氧化鋁:水 = 1 :5 :10的系統中能在90秒內100 %產氫完畢。 氫氧化鋁在水中的時間特性，對鋁/水產氫系統有一定程度的影響，本研究發現氫氧化鋁在水中浸泡一小時後再加入鋁粉進行產氫會有最佳的產氫速度，因為浸泡一小時後有較好的分散性，氫氧化鋁上的活躍位置(active site)有較多的機會碰到鋁粉，降低鋁/水反應之活化能，浸泡過久則是會有團聚的現象。並利用Arrhenius equation算出自製氫氧化鋁當催化劑時，鋁/水反應活化能會從158 kJ/mole降至76 kJ/mole。 鋁/水產氫後的主產物為氫氧化鋁，在恆溫系統下產物皆為與催化劑相同的Bayerite相，若是在鋁:氫氧化鋁:水=1:5:10的變溫快速產氫系統下，因為高溫，所以產出的氫氧化鋁產物為Bayerite /Gibbesite混合相，且顆粒大小非常大(>10 μm)，產氫效果差，不利於重複使用。透過冰浴鹼洗的處理，能將大顆且結構為蜂窩狀的氫氧化鋁重新結晶成奈米等級的片狀結構，並且恢復一定程度的催化效果，使氫氧化鋁催化劑能達到重複使用的目的。 若將1：3.5氫氧化鋁製備時所用的氫氧化鈉置換成氫氧化鉀並改變其合成比例，得到的氫氧化鋁具有比1：3.5氫氧化鋁更佳的產氫催化效果。在本研究中也探討了不同合成溫度對產氫催化效果的影響。

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以螢光光譜探討金屬有機骨架之結構

本研究利用螢光光譜觀察史托克斯位移探討不同極性的有機溶劑對於鋁系列金屬有機骨架之作用力。我們測量有機溶劑造成金屬有機骨架的能隙變化，以及不同電性的染料(甲基橙與亞甲基藍)對於不同孔徑大小金屬有機骨架造成的吸附行為。金屬有機骨架為一種孔洞型材料，會因為溶劑效應而產生不同的作用力。因此我們利用螢光光譜測量，觀察鋁系列金屬有機骨架吸附不同極性有機溶劑的史托克斯位移，再比較不同孔徑大小的鋁系列金屬有機骨架，進而探討其吸附行為。我們也測量鋁系列金屬有機骨架吸附不同極性有機溶劑的能隙，探討其吸附行為是否在金屬有機骨架的孔洞內或是孔洞外之差別。最後我們利用Langmuir吸附公式計算鋁系列金屬有機骨架吸附甲基橙與亞甲基藍的靜態吸附常數KS；我們也利用非線性Stern-Volmer plot計算鋁系列金屬有機骨架吸附甲基橙與亞甲基藍的動態猝滅常數KD，進而探討不同電性的染料對於不同孔徑大小金屬有機骨架造成的吸附行為。

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具多樣性神經鞘氨醇之不對稱合成的開發研究: 具十八個碳之神經鞘胺醇的合成

使用D-木糖當作起始物，使用掌性池塘的不對稱合成方法，迅速建立起所需的立體位向化合物的主架構，再利用Wittig試劑建立末端雙鍵，並用Grubbs II 試劑引進了所需長碳鏈，最後進行SN2反應建立了朝後位向的胺基，再進行氫化去掉所有保護基，經由15步得到目標產物神經鞘胺醇。

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治療神經退化疾病藥物的開發研究： 具光學活性二苯甲醯氧基十八烷酸的合成與 唾液酸醣苷神經鞘醯胺質DSG-A 及DSG-A 與Hp-s1 之其類似物的合成

本論文以L-(+)-酒石酸二甲酯為起始物與開拓一條簡易且有效率的方法，一 方面也可改善先前再現性與副反應的問題，可製備多樣性之光學純的2-羥基脂 肪酸。而我們也以此方法，完成2-羥基十八烷酸衍生物TA-11 的不對稱合成。 在此，以化學選擇性(chemoselective)的醣苷化反應(glycosylation)及[1+1+2] 的策略，已將四個建構單完體完成組合，得到NGLF-1 和NGLF-1(9-OMe)。