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濕度對沾筆式奈米印刷術之應用

本文利用原子力學顯微鏡(Atomic Force Microscope，AFM)研究沾筆式奈米印刷技術(Dip-pen Nanolithography，DPN)，並探討原子力學顯微鏡上，針尖上的墨水沾附在基板上的機制，文中選用兩種不同特性的分子作為奈米圖形化的研究，分別為MHA(16-mercaptohexadecanoic acid)以及ODT(1-octadecanethiol)；兩者最大的不同點為，MHA是具有親水性的官能基，而ODT是具有疏水性的官能基。藉由改變相對濕度來觀察親水性和疏水性官能基在金表面上的吸附，並且瞭解這兩種分子在金表面的擴散程度；另外，將兩種不同官能基的分子混合，並且沈積到金表面上，進一步觀察親水性和疏水性官能基對於金基材表面的擴散情形。 實驗結果顯示，親水性MHA分子會因為相對濕度的改變有很大的變化，疏水性ODT分子在環境相對濕度的改變下影響不大；MHA和ODT混合的墨水在基板上的擴散情形，會因為分子不同的特性造成親水性分子聚集在中央，疏水性的分子則擴散在親水性分子周圍；改變混合分子的相對濕度，發現相對濕度高的情況下，親水性分子的擴散速率遠大於疏水性分子，這更進一步證明環境的改變對於親水性分子的影響遠大於疏水性分子。

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以奈米粒子接合聚左旋離氨酸分子刷作為表面增強拉曼散射之模板

摘要 金和銀奈米粒子皆具有增強拉曼散射的特性。而聚左旋離氨酸是支鏈帶正電，由天然離氨酸聚合而成的水溶性聚?分子，表面嫁接聚左旋離氨酸其支鏈帶正電的氨基，容易因庫倫靜電力使得帶負電的奈米粒子吸附於聚左旋離氨酸的氨基上，形成一奈米複合薄膜。此薄膜材料可作為表面增強拉曼散射的的基底，我們使用羅單寧6G分子來探討薄膜對於表面增強拉曼散射的影響。

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利用碘催化以及一鍋式方法合成具有生物活性的十氫??及黃烷酮衍生物

在室溫下，利用碘(iodine)催化醛、苯胺和acetylcyclohenxene以具有選擇性的特性，一鍋合成trans-endo-decahydroquinolin-4-one；此方法具有易操作、反應時間短、高產率、單一產物以及溫和的反應條件的優點。及利用碘(iodine)催化醛和2-hydroxyacetophenone一鍋合成黃烷酮衍生物，此方法具有易操作、高產率、單一產物以及適用於各種官能基的優點。

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國中生對「物質性質與變化」概念理解的進展

本研究主要採質性的研究法，分為兩個階段，第一階段施以問卷施測，將國中理化中的四種與物質性質與變化有關的概念「物理性質與變化、化學性質與變化、質量守恆、結構與組成」跟日常生活作結合，並形成一份開放性的問卷。以台北縣、市兩所國中的七、八、九年級的學生(N=306)共九個班級作為研究對象，經廣泛的收集資料後，以頻率(百分比)的方式呈現，並使用Perry基模(1970)來加以分析、討論，而後形成初步的推論。並從該階段中挑選合適的學生以進行第二階段的訪談。 第二階段以半結構式的訪談來收集資料，並使用neo-Piagetian的概念結構和描述現象的方法，來探討國中學生在物質性質與變化概念進展模型。我們訪談30位七~九年級的學生有關於物質(水，醋，蘇打粉)的概念以及結合物質的概念。我們發現學生在國中時期在化學科學概念上的進展是多方面的。不同概念進展模型存在於不同的物質中。此外，不同年級在概念進展上沒有明顯的概念跳躍；也就是說，在不同年級的學生中，他們的概念上有極大的重疊性。 在完成兩階段的工作後，再將第二階段所結之結果印證第一階段所得之推論，而得到以下結論：(1) 學生對物質性質與變化概念的理解程度是從巨觀的感官特徵到微觀的粒子模型，(2) 學生對物質性質與變化概念存有一些另有概念，(3) 學生會不當使用科學名詞，(4) 學生的生活經驗、先備知識、學校知識會響影學生的物質性質與變化概念發展，(5) 學生在物質性質與變化概念上的成長會受到微觀粒子概念發展的影響，(6) 學生在這四種物質性質與變化概念上的發展是相互關連的，且具有很大的重覆性。

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乙醇在Rh/Ce0.5Zr0.5O2(111)氧化金屬表面脫氫的可能反應機構

中文摘要 隨著化石燃料的日漸枯竭，人們正在找尋可以替代石油的能源來源。而氫氣(H2)是目前較佳的的料燃之一，將氫氣使用於內燃機引擎中，其燃燒產生的物質對環境是沒有污染性的。此外，氫氣也可以應用於H2/O2燃料電池的高效率發電方面，且具有相當的實用價值。乙醇是氫氣主要的來源之一，乙醇在合適的氧化物表面上時，加以合適的溫度，可以有絕佳的催化效果，而產生高效率的脫氫反應。在本文中，我們利用週期性的電子密度泛函理論的計算方法，探討乙醇在Rh/Ce0.5Zr0.5O2(111)表面上之可能的分解反應機構。結果發現，乙醇若以該分子的氧端吸附在Rh/CeO2(111)表極面的Ce上，比起其他表面原子而言（例如Rh與O原子），將有著較高的吸附能。是故乙醇首先將會以該氧端吸附在Rh/CeO2(111)表面的Ce上，而形成 CH3CH2O(H)–Ce(a)，再藉由接續的脫氫反應（斷去O–H以及H2C–H） ，之後形成一個穩定環狀的中間物Rh–CH2CH2–Ce(a) (oxametallacycle)。再者，該中間物會先在α-碳上接連斷去兩個C–H鍵而形成吸附中間物Rh–CH2CO–Ce(a)。最後Rh–CH2CO–Ce(a)將藉由斷去C–C鍵結而形成Rh–CH2(a) + 4H(a) + CO(g)的產物，最後這些產物在高溫下再產生脫附反應，而形成CH4(g) + H2(g) + CO(g)。

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利用碘催化硫化物或三乙基硼試劑誘發自由基對不飽和系統進行加成反應之探討

本論文主要是介紹一些形成碳-硫鍵的方法，以及近年來科學家 用來催化此類型反應的催化劑。接著，我們也對於不常被探討的共軛 不飽和酸為受質和硫醇化合物進行加成反應加以研究。另外以碘為催 化劑，使用硫化物為加成物，對於催化劑的使用量，反應的溫度以及 溶劑等方面也進行更深入的探討，最後歸納出可利用催化量的碘，在 無溶劑的條件下可以得到高產率的產物。 本部分主要是介紹一些常見於用來進行共軛不飽系統加成的催 化劑與反應試劑，同時並介紹丙二酸環異丙酯(Meldrum’s acid)及其 衍生物在有機合成上的應用。根據我們實驗室曾報導過利用三乙基硼 化物誘發自由基的系統結合丙二酸環異丙酯在有機合成上的應用，發 展出較為簡單的合成亞?基丙二酸環異丙酯(benzylidene Meldrum’s acid)的方法。此外，此合成方法產生的產物可應用於製備藥物上常 見的基本結構1-?酮(1-indanone)，此應用充分說明此方法的實用性。

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非金屬催化劑催化合成苯重氮基

本實驗目的在於探討合成1,5-benzodiazepine類化合物的合成反應。 　　經由使用各種起始物，包括胺類（diamines） 1a-c及酮類（ketones）2a-k的羰基化合物為反應物。反應系統分別使用以三種不同的催化試劑，包括2,4,6-trichloro-1,3,5-triazine (TCT)、 p-toluenesulponic acid (PTSA)、35% hydrogen chloride solution (35% HCl(aq))、在室溫且使用MeOH為溶劑的條件下，催化上述二種成分間的加成反應。反應結果發現在此反應條件下我們可以得到一系列高產率之1,5-benzodiazepine類化合物產物。因為，此類化合物皆為具有氮的異原子環狀化合物，在藥物化學以及生物化學方面都有重要的研究價值，因此值得我們繼續在這個領域做研究。

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國中理化教師專業成長之個案研究

國中理化教師專業成長之個案研究 中文摘要 本研究旨在探究四名合格教師對於教師專業成長的概念，以及參加校內教師進修課程的現況、影響因素、態度與期望，與「教師專業成長」的交互影響關係，用來提升教師專業能力的成長。本研究採質性研究法，在參與觀察、訪談，和資料文件蒐集等方法後進行個案研究，然後依照專業知識、教學特質、人際關係、校內成長團體參與度來加以分析資料，研究結果發現： （一）從現實與理想的差距中，體覺專業成長的必要 （二）參與研習、校外課程、研究、同儕討論為專業成長的途徑 （三）進行專業成長有助力與阻力 （四）反省教學與對教育趨勢的蒐集為進行專業成長後的影響 此外對於國民中學教師之建議有以下幾點： 一、 教師可組讀書會，使專業成長更有成效 二、 教師可定期與資深教師分享教學心得，並尋求必要協助 三、 學校行政提供進修管道，讓教師多元選擇 四、 透過擬定計畫來進行專業成長 五、 對教育趨勢的瞭解，有助於選定專業成長的方向 關鍵字：教師專業成長、質性研究法

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碳六十脂肪酵素/三酸甘油酯壓電晶體感測器研製與應用

碳六十脂肪酵素/三酸甘油酯壓電晶體感測器研製與應用 摘要 本研究合成碳六十-脂肪分解酵素(C60-lipase)，並應用在三酸甘油酯壓電晶體生物感測器。首先，利用塗佈碳六十的石英壓電晶體感測器作為研究碳六十與脂肪分解酵素間作用力，結果顯示酵素與碳六十存在不可逆的化學性吸附現象。且研究顯示碳六十與脂肪分解酵素間作用的最適溫度為32 ℃，最適pH值為7。 IR光譜圖利用來鑑定合成的不溶性碳六十-脂肪分解酵素(C60-lipase)。然後，使用多孔性的二氧化矽材質濾片固定化碳六十-脂肪分解酵素，這碳六十-脂肪分解酵素濾片顯示可用來催化水解三酸甘油酯溶液，造成pH值的下降。 本研究組裝一塗佈碳六十/大環胺醚的石英壓電晶體感測器用來吸附三酸甘油酯溶液經碳六十-脂肪分解酵素催化後的產物-脂肪酸，吸附所引起的負載重量增加會造成石英晶體振盪頻率的下降，並由電腦螢幕紀錄整個催化反應的過程。本研究對三乙酸甘油酯、三丁酸甘油酯及混合三酸甘油酯溶液進行偵測，分別探討了濃度、pH值效應及人體常見生物干擾物存在下的催化反應。結果顯示，此系統對三酸甘油酯的偵測具有良好的濃度線性關係及偵測極限。三乙酸甘油酯、三丁酸甘油酯及混合三酸甘油酯溶液其偵測極限依次為13.08 mg/dL、38.32 mg/dL、6.21 mg/dL皆低於人體內三酸甘油酯正常平均值50~150 mg/dL。同時，此利用C60-lipase而塗佈C60-cryptand[2.2]之生化感測器對於三乙酸甘油酯的偵測具有良好的再現性，RSD值為1.7 % (n= 5)。

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水氣轉移反應在4Rh/CeO2(111)表面之理論計算探討

本篇論文我們利用週期性電子密度泛函數理論(periodic density–functional theory)的計算方法，探討在4Rh/CeO2(111) 表面上對於水氣轉移反應(water-gas-shift reaction): CO + H2O CO2 + H2 的催化效用和可能的反應機構，以及貴重金屬(如: Pt，Pd，Rh)添加於CeO2(111)表面時，可能造成的電荷轉移現象和電荷分布情形。首先，我們探討四個Rh原子於表面最可能的吸附結構。經由計算結果發現，四個Rh金屬於CeO2(111) 表面的吸附能大小順序為4Rh/CeO2(Rh-cluster) > 4 Rh/CeO2(Rh-Od) > 4Rh/CeO2(Rh-Ou) > 4Rh/CeO2(Rh-Ce)，因此我們選用最穩定的表面4Rh/CeO2(4Rh-cluster) 做為催化表面。CO分子對於此表面的吸附能在Rha(OC-Rha(a)) 位置時最高(Eads = 67.44 kcal/mol)，吸附方式為C端吸附於表面上。而H2O分子在類似的位置(H2O-Rha(a))也有最高的吸附能(Eads = 24.2 kcal/mol)。由文獻中實驗結果，當CO與H2O分子吸附於表面上後，我們可將表面催化水氣轉移反應的機制主要分為兩種:(1) carboxyl mechanism; (2) redox mechanism。在理論計算中，我們利用下列路徑來模擬此兩種反應機構﹕ SCHEME 1: The Postulated Two Different Pathways of Carboxyl and Redox Mechanisms 計算結果我們發現，反應經由carboxyl mechanism路徑的速率決定步驟為COOH分子脫H，活化能大小為25.87 kcal/mol，而經由redox mechanism路徑的速率決定步驟為OH脫H步驟，活化能大小為32.60 kcal/mol。所以，反應會較傾向經由carboxyl mechanism路徑。另外，我們也探討了OH基對於COOH和另一OH分子脫H反應的幫助效應(water assisted effect)，結果發現OH基協助OH脫H可降低活化能6.94 kcal/mol，而幫助COOH脫H反應則是不需要能障。因此，完整的水氣轉移反應在4Rh/CeO2(111) (4Rh-cluster)的反應路徑已經浮現 : 首先，CO和H2O分子吸附於表面，接著H2O(a)越過能障大小為17.43 kcal/mol產生 OH(a) + H(a)，而下一步經由TS2: OH(a)和CO(a)結合產生COOH(a) ( 活化能4.28 kcal/mol)，此COOH(a)分子在有OH(a)的存在下能夠進一步分解產生CO2(a)，整個反應所需越過最高的活化能大小則為17.43 kcal/mol。兩個反應路徑皆生成H和CO2吸附於表面，在高溫下，吸附物可以脫附產生H2(g)和CO2(g)。在關於貴重金屬添加於CeO2(111)表面時，金屬電荷分布於表面的計算探討中我們發現，雖然金屬主要與CeO2表層的O原子接觸，但其電子會經由穿隧效應移轉至第二層的Ce離子，造成Ce四價離子的部分還原。因此，添加貴重金屬於表面將有助於提升CeO2的儲氧能力(Oxygen Storage Capacity, OSC)，以及幫助CO的氧化。