本論文主要探討利用動力學控制製備出金銀核殼奈米長方體和金銀核殼奈米雙三角錐;分別以金奈米棒和金奈米啞鈴為模板,並調控溫度和pH值來控制反應時間,控制銀殼的成長而形成殼核奈米粒子。實驗結果顯示;(1) 金奈米啞鈴代替金奈米棒會使反應時間增加約為2倍。(2)在每降低5 ℃後,反應速率約會減為原本的一半。(3)增加氫氧化鈉或碳酸氫鈉的濃度調整pH值。以金奈米啞鈴為核時,利用可見光光譜發現在45 ℃下以碳酸氫鈉催化還原劑可以得到較高的金銀核殼奈米雙三角錐產率。除此之外,在對金奈米球時,以金銀核殼奈米長方體近似的成長溶液條件成長銀殼,再用可見光光譜圖可推測產物為金銀核殼奈米立方體,改變反應中銀原子和金原子的比例可以改變銀殼形狀。
近年來中性有機電子供體被廣泛運用在電化學反應、電致變色材料、半導體材料及超分子系統中。因不需透過金屬且具有可逆的電子還原成自由基陽離子和中性形式,對於材料開發可更多元更不受限制。在基態下,它們可對一系列官能團進行無金屬還原。四硫富瓦烯(tetrathiafulvalene, TTF)、四(二甲基胺)乙烯((etrakis(dimethylamino)ethene, TDAE)、四氨基乙烯(tetraazafulvalene, TFA)、雙吡啶亞基(bispyridinylidene, BPL)及紫精(viologens)為常見的系統。 本論文以參考紫精衍生物分子結構擴展紫精(extended viologen)及六(4-(N-烷基吡啶鎓))苯((4-(N-butylpyridylium))benzene),於單鍵中加入三鍵,延伸出1,2及1,4位雙(吡啶-4-基乙炔基)苯結構分子。預期還原三鍵後可增加共軛,且兩者具有不同的醌形(quinone)結構可藉由此進行比較。實驗將吡啶結合苯乙炔基,再將吡啶上的氮烷化離子化,接著利用鈉汞齊將三鍵還原為雙鍵,增強其共軛並期望能合成出具有強氧化還原的有機電子供體。 本論文成功合成出1,2及1,4位雙(吡啶-4-基乙炔基)苯結構分子,並透過核磁共振光譜儀及質譜儀鑑定確認。雖分子未成功烷化,但確定有離子化。將離子化的分子進行紫外可見光吸收光譜及螢光光譜量測並進行比對,可看出訊號位移且變多,與模擬出的最高占據具分子軌域(HOMO)及最低未占據具分子軌域(LUMO)能階有一致的趨勢。推測分子應具有良好的氧化還原能力、電子具有好的流動性,可能為一個好的電子供體。
分子鉗目前用於分子識別,其設計理念是以分子鉗作為主體,並以比共價鍵弱的超分子作用力與客體做結合,其目的是為了達到主客體的可逆結合,增加其在分子識別領域的應用性。本研究設計了四種以1,3雙((2-(芳基乙炔基)苯基)乙炔基)苯骨架衍伸物之分子鉗化合物,且在四種分子鉗化合物結構中分別引入了芳香環、氮元素,目的是以π-π作用力、氫鍵作用力作為分子鉗抓住客體的能力。此外,還將螺旋結構引入分子鉗構形,期望藉由主客體作用,使分子鉗得到螺旋旋光性的調控。本研究成功藉由酸鹼溶液可逆的調控分子鉗構形,以及利用客體上的掌性基團對分子鉗進行掌性誘導達到構形變化。
本論文提出了新的合成方法,演示了鈀金屬催化2,3-雙(乙炔基苯基)-1,1’-聯苯進行環化反應,製備稠五環多環芳香烴碳氫化合物,並置備了在過去難以得到的多取代醋菲烯衍生物及其π系統延伸衍生物,其中一個雙環戊烯[cd,mn]芘為主結構之衍伸物,是第一次在溫和的反應條件下被置備,並且帶有官能基。接著我們透過晶體結構分析乙炔基的位置對於醋菲烯結構與分子堆疊的影響,並且量測其光物理性質;此外我們也合成了具有醋菲烯骨架之液晶分子,藉著醋菲烯具有π系統的平面結構作為中心硬核,外圍苯環引入氟原子與氧烷鏈作為擾動基團,得到具有作為有機半導體潛力的筒形液晶分子。
隨著科技的進步,對於偵測器的要求就越高,科學家們致力於研發高敏感及有高選擇性的系統。由於聚集誘導發光(AIE)材料有別於一般有機化合物,它可以在高濃度溶液或固體時放出螢光,在工業發展、環境偵測及生物系統等領域發揮重要作用。 自2001年唐本忠博士團隊發現AIE現象至今已經20年,小的AIE分子骨架已幾乎開發完畢,現在大部分作法是將AIE小分子修飾到目標化合物上,使其具有AIE的性質,卻很少人尋找新的AIE分子骨架。因此,本論文為了開發新的分子骨架,預計將多炔化合物進行修飾,將其三鍵反應成雙鍵,並導入兩個芳基,增加分子內的立體阻礙,研究其聚集發光性質。
幾個世紀以來,白內障一直是損害視力的全球性問題。據估計,在未來20年內,白內障患者的數量將增加約三分之一,並且白內障仍將是世界所有地區視力損害的主要原因。產生白內障的原因為水晶體內蛋白質不正常堆疊導致水晶體呈現不透明,讓水晶體失去屈光的功能,進而影響視力。太陽光中的紫外線是造成白內障產生的因素之一,水晶體在照射紫外線會產生自由基,如果產生的自由基超過了水晶體本身的修復機制能復原的範圍,將會導致蛋白質開始朝向不正常堆疊的趨勢發展。先前研究發現,鐵皮石斛具有各種生物活性,其中包括了抗氧化能力,而白內障屬於一種氧化損傷,鐵皮石斛其中一個成分為柚皮素,此成分也具有抗氧化的效果。因此本實驗觀察餵食鐵皮石斛萃取物的斑馬魚對於延緩白內障發生的效果。先使用成年純種斑馬魚各組別15隻,每隻一天餵食一次各種萃取物(蒸餾水、酒精萃取物、水萃取物、柚皮素)餵食7天,7天後每天照射UVC在每條魚的右眼325 mJ/cm2,每天照射一次持續14天或是出現成熟期白內障即停止。統計的數據顯示,餵食酒精萃取物和柚皮素相較於餵食水萃取物和蒸餾水的組別有延長發生中度和重度白內障的趨勢,進行了水晶體內的SOD的活性分析,也顯示出酒精萃取物和柚皮素會使斑馬魚水晶體內的SOD活性增加。本研究結果未來或許能提供一個依據讓後續的實驗進一步分析鐵皮石斛哪些萃取物能讓水晶體抗氧化能力提升,達成延緩白內障發生的能力。
富含幾丁質的蝦頭及蝦殼可藉由去蛋白及去無機鹽等步驟來製備幾丁質。相較於利用酸鹼之化學處理法,微生物發酵法具有環境友善之優點。本研究利用篩選自乾豆豉經由16s rDNA 及 API 50 CHB/E法鑑定為 Bacillus amyloliquefaciens TKU053 的蛋白酶生產菌,探討其發酵含蝦頭及蝦殼之液態培養基,所得蛋白酶活性及其對於蝦頭及蝦殼去蛋白之效果。實驗結果發現,以含有1% 蝦頭粉末之100 mL液體培養基(0.1% K2HPO4、0.05% MgSO4·7H2O),培養溫度為37 °C,在第三天可得到最高蛋白酶活性(6.84 U/mL)。明膠酶譜法結果顯示所得發酵液裡存有七種不同分子量的蛋白酶(分子量為>180、 97、 73、 64、 48、 41、 16 kDa)。於去蛋白率方面,TKU053發酵蝦頭粉末第二天的去蛋白率達94.44 ±0.7% (蛋白酶活性 3.14 U/mL) ,最高去蛋白率出現在第五天96.02 ±0.382% (蛋白酶活性 4.39 U/mL)。發酵法及化學法從蝦頭製得幾丁質之去蛋白率分別為96.68% 、99.45% ,至於回收率則分別為17.47% 、11.12% 。經由FTIR光譜儀確認發酵法及化學法所製得幾丁質具有同樣的幾丁質特徵。染劑吸附結果發現,發酵法所得幾丁質(chitin 1)及化學法所得幾丁質(chitin 2)對於染劑naphthol blue black的吸附結果分別為75 ±10.2% 及66 ±4.5% ,依此推論,發酵法所製備的幾丁質具有替代化學法所製得幾丁質作為染劑吸附劑之潛力。
我們成功合成出HY系列非金屬有機藍色染料,是以噻吩為π共軛延伸的吲哚鎓為受體建構的染料應用於染料敏化電池。透過量測光物理性質、電化學性質、理論計算等,探討染料分子的特性。 以D-A-π-A共軛系統結構的HY系列染料分子,因為具有強的分子偶極矩,HY-4的分子內電荷轉移吸收帶相較沒有以噻吩為π共軛延伸的YI-10染料紅移29 nm。並在電化學中看出,染料HY-4的HOMO和LUMO能階皆低於染料YI-10,YI-10與HY-4的能階個別為1.93 eV和1.83 eV。 在染料敏化太陽能電池中(DSSCs),使用HY-4作為敏化劑的光電轉換效率(PCE)為0.64%,比YI-10高84%。因此我們成功透過π共軛延伸的吲哚鎓為受體建構的HY染料來提高以吲哚鎓為受體的YI染料其DSSCs的光電特性。
本文內容主要為一系列苯乙烯色酮的合成,苯乙烯色酮化合物在抗癌的功效上具有相當良好的潛力,因此利用合成方式能以更有效率的方式取得苯乙烯色酮化合物,並且能在官能基上做不同的改變,並跟慈濟大學及國立陽明交通大學研究,發展其他的生物活性;本文所合成的方向為苯乙烯色酮B環上官能基的改變,其中一衍生物2-(2-吡啶)苯乙烯色酮也會測試其質子化程度的不同下,所激發出的螢光改變,探討其是否在生物螢光探針上具有潛力。
以往的氨氣檢測方法是依靠比色法、半導體式感測器,但有些方法會使用到危險的試劑、感測器毒化等問題,另外在比色法的結果判斷,會因為環境、人為因素造成分析的誤差,所以在本研究中,我們以5CB基礎,將甲基紅摻雜入其中,開發出檢測氨氣的感測器。因為甲基紅是一種酸鹼指示劑,在接觸氨氣後,會使甲基紅解離,生成陰離子,吸附於銅網上,擾亂液晶排列,訊號由暗轉亮,我們可以藉由光學訊號的變化得知氨氣的濃度區間。 另外我們也解決比色法容易受環境干擾的缺點,使用相互垂直的偏光片觀察液晶光學訊號,排除環境光,把訊號簡單化,並且分析色彩飽和度,定義氨氣檢測的濃度區間,我們的感測器最低檢測濃度為22 ppm。 液晶感測器具有低成本、容易觀察、操作簡單等特性,對未來氣體檢測很有潛力。
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