臺北科技大學化學工程研究所學位論文
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本研究主要分為三部分討論。鋨氧化物/鉑/鋨鉑氯化物薄膜,是在酸性溶液中混合Os3+ 和 PtCl62–透過循環伏安法所製備而成。本實驗使用電化學石英晶體微天平(EQCM)、掃描式電子顯微儀(SEM)及循環伏安法來研究鋨氧化物/鉑/鋨鉑氯化物薄膜的沉積與薄膜成長之機制及電化學特性。鋨氧化物/鋨鉑氯化物薄具有一對氧化還原對的特性。並且鋨氧化物/鉑/鋨鉑氯化物薄膜對TCA、NAD+、N2O具有電催化還原活性。 釕氧化物(RuOx)，釕氧化物/銥氯化物(RuOx /IrCl6)，鉑，釕氧化物/鉑/銥氯化物(RuOx /IrCl62-/Pt) 薄膜，在酸性溶液中可經由混合Ru3+、IrCl62– 和 PtCl62–或單獨各別透過循環伏安法所製備而成。本實驗使用電化學石英晶體微天平(EQCM)、掃描式電子顯微儀(SEM)及循環伏安法來研究各薄膜的沉積與薄膜成長之機制及電化學特性。並且各薄膜對NaAsO2(As(III))， methanol 和O2有電催化還原活性。 鉑/銅赤血鹽混層薄膜，在酸性溶液中可經由Cu2+、PtCl62–和Fe(CN)63–，以二步驟方式透過循環伏安法所製備而成。本實驗使用電化學石英晶體微天平(EQCM)及循環伏安法來研究此混層薄膜的沉積與薄膜成長之機制及電化學特性。本研究使用了SEM來觀察各薄膜表面的影像。並且透過循環伏安法來研究此混層薄膜對NH2OH, N2H4, and S2O32-的電催化氧化還原活性。
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本研究主要分為三部分來討論，第一部份利用循環伏安法經由不同的掃描電位範圍在強酸溶液以及中性水溶液中製備出腎上腺素薄膜以及cyclized epinephrine quinone薄膜。由循環伏安圖可看出腎上腺素薄膜的ㄧ對氧化還原對大約在+0.5 V(vs. Ag|AgCl) ，而cyclized epinephrine quinone薄膜則顯示出其氧化還原對大約在-0.15 V(vs. Ag|AgCl)。除了循環伏安法外，我們也利用電化學石英晶體微天平(EQCM)以及掃描式電子顯微鏡(SEM)來研究腎上腺素薄膜以及cyclized epinephrine quinone薄膜的生長機構。經由循環伏安法以及EQCM來研究腎上腺素/Naion薄膜的電化學特性以及其交互作用機構。腎上腺素薄膜在強酸溶液中對兒茶酚胺(多巴胺、腎上腺素以及正腎上腺素)的電催化還原效果。我們利用旋轉環碟電極(RRDE)來研究多巴胺對腎上腺素薄膜的電催化反應。 第二部分我們在強酸溶液以及中性溶液中製備出三種食用色素藍色一號薄膜。從循環伏安圖可以得知藍色一號在pH為1.5的強酸溶液中有兩對氧化還原對，位置約在+0.9 V與-0.4 V(vs. Ag|AgCl)。在pH 1.5的酸性溶液中我們可製備出兩種藍色一號薄膜，第一個薄膜氧化還原對約在+0.46V(vs. Ag|AgCl)，第二個薄膜氧化還原對在+0.9V(vs. Ag|AgCl)，第三個薄膜是在pH為6.5的水溶液中製備得到其氧化還原對在-0.64V(vs. Ag|AgCl)。我們也利用電化學石英晶體微天平來探討其中兩種藍色一號薄膜的成長機構。PDDA(Poly(diallyldimethylammonium Chloride)、Nafion修飾薄膜與藍色一號間的電化學交互作用，則是利用循環伏安法和電化學石英晶體微天平來研究。藍色一號薄膜在pH 6.5的水溶液中對氧氣有電催化還原效果，而在強酸溶液中兩種藍色一號薄膜對抗壞血酸、半胱氨酸有電催化氧化效果。並利用旋轉環碟電極來研究藍色一號薄膜對氧氣的電催化還原反應。 第三部分在強酸溶液與中性溶液中將孔雀石綠電聚合至Nafion薄膜修飾電極。從循環伏安圖中可看出孔雀石綠在pH為1.5酸性溶液中有ㄧ對氧化還原對約在+0.53 V(vs. Ag|AgCl)。此外還利用掃描電子顯微鏡及電化學石英晶體微天平來研究孔雀石綠薄膜的生長機制，以及孔雀石綠和Nafion修飾薄膜間的交互作用及反應機構。此薄膜在pH為4.0的緩衝溶液中對NADH、多巴胺和抗壞血酸有電催化氧化反應。並藉由旋轉環碟電極來研究這些電催化反應。
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本實驗室曾以12.5:1寬厚比之方形溝槽，探討界面波穩定度的消長趨勢及些微的包覆特性，因此嘗試將寬厚比加大到28:1，進而觀察寬厚比對界面穩定度與包覆現象之影響。為此使用高速攝影機對系統所產生的界面波和包覆現象，進行畫面的擷取，並搭配影像分析系統做數據的處理與分析。探討當分別改變食鹽水及矽油流量時，兩流體並流系統的側面界面波與包覆現象，並探討包覆波的發生及轉變情形。本研究先藉由包覆/穩定圖來界定側面界面波與包覆現象所發生的臨界線後，並且針對接近臨界區域的範圍做細部的影像擷取及數據之分析，結果從中發現兩條臨界線可劃出不包覆/穩定、包覆/穩定及包覆/不穩定三個區域、而從界面波的影像也可觀察到兩種流體間的界面波形式與生成原因與roll wave相當相似。此外，也發現兩種流體間的流速差是造成包覆現象的重要因素，並且側面界面波與包覆波的消長趨勢十分相同，兩者皆屬於可利用線性理論來論述的長波不穩定，因此我們証實可將包覆波視為界面波的延伸。接著透過線性理論、Gaster Transformation 取得空間成長速率之實驗與理論值，並將兩者做比較，比較後發現，兩者趨勢相同並且呈現一線性關係。由於寬厚比對包覆及界面波探討結果發現無論是從包覆面積、界面波的空間成長速率甚至包覆波的空間成長速率皆顯示放大寬厚比將使系統界面波更趨於不穩定並且也使得包覆現象更為顯著。
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本研究是在探討利用丁氧基乙醇(Ethylene glycol monobutyl ether, EGMBE)為修飾劑，二氯甲烷為稀釋劑，二(2-乙基己基)磷酸(D2EHPA)為萃取劑製備成的萃取劑含浸樹脂 (Extractant-impregnated resin, EIR)，在不同的操作條件下，改變鉻離子初濃度、不同EIR的使用量及改變溫度，與硝酸鉻水溶液吸附平衡後，其金屬離子之吸附情形，並尋求相符的吸附模式。 在此實驗我們使用大孔性樹脂Amberlite XAD-4爲載體，將尚未含浸修飾劑及萃取劑的空白樹脂在不同濃度（0.001M~0.02M）的硝酸鉻水溶液中進行吸附測試，結果顯示，空白之Amberlite XAD-4對上述各種不同濃度的硝酸鉻水溶液，並無明顯吸附離子的情形。由此空白實驗可證實樹脂本身僅為載體並不參與反應。 由實驗數據得知，水溶液中鉻離子的含量隨著萃取劑D2EHPA含量的增加而遞增，亦隨著溶液的pH值的增加而遞增，但隨著金屬離子之初濃度增加而減少。 並由結果顯示樹脂萃取鉻離子的吸附模式可用Freundlich吸附等溫線來描述之。在此系統鉻吸附活化能Ea為18.41kJ/mol。
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本研究主要分為兩部分來討論，第一部分為利用循環伏特安培法在不同pH和不同離子的緩衝溶液下，直接混合Co2+ 與Fe(CN)63- 製備得氧化鈷與鈷赤血鹽 (CoHCF)的複合薄膜。電化學石英晶體微天平(EQCM)和循環伏特安培法，被用來研究氧化鈷與鈷赤血鹽(CoHCF)複合薄膜的即時生長和紀錄其電化學性質。氧化鈷與鈷赤血鹽(CoHCF)複合薄膜在含鈉陽離子的溶液中，呈現出兩個的氧化還原對。我們用氧化鈷與鈷赤血鹽(CoHCF)複合薄膜薄膜去進行對NADH、 N2H2與NH2OH的電催化氧化反應，以進行其電催化性質的研究。 第二部分是鈷赤血鹽(CoHCF)、鎳赤血鹽(NiHCF)和銅赤血鹽(CuHCF)複合薄膜研究，我們利用循環伏特安培法，在含Co2+，Cu2+ ，Ni2+， 與Fe(CN)63- 的緩衝溶液下，直接製備得銅/鈷赤血鹽(CuCoHCF)與銅/鎳赤血鹽(CuNiHCF)複合薄膜。以循環伏特安培法研究其電催化性質。電化學石英晶體微天平(EQCM) 、循環伏特安培儀(CV)和掃瞄式電子顯微鏡(SEM)等儀器，則被用來研究銅/鈷赤血鹽 (CuCoHCF)與銅/鎳赤血鹽(CuNiHCF)複合薄膜的生長機構、紀錄其電化學性質和描述其表面形態。銅/鈷赤血鹽(CuCoHCF)與銅/鎳赤血鹽(CuNiHCF)複合薄膜在緩衝溶液中，擁有兩對的氧化還原對。我們用銅/鈷赤血鹽(CuCoHCF) 與銅/鎳赤血鹽(CuNiHCF)複合薄膜去進行對N2H4與NH2OH的電催化氧化反應，以研究其電催化性質。
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在TFT ARRAY製程中需經歷多次成膜，而第一層之閘極金屬對後續絕緣層或金屬層之覆蓋性相對重要。此一關鍵即是閘極金屬蝕刻後邊緣需有平緩之傾斜角，以利各層之覆蓋。本實驗針對應用於TFT閘極之鋁釹、鉬鈮合金雙層構造在酸性蝕刻液中，影響傾斜角之各參數進行探討。實驗共分三個部份，第一部分為各單層合金在酸性蝕刻液中之蝕刻速率研究，第二部份以符合條件之酸性蝕刻液進行鋁釹、鉬鈮合金雙層結構之蝕刻，研究其不同藥液對外觀輪廓及傾斜角度之影響，最後以上機實驗研究機台可控制之各項參數對外觀輪廓及傾斜角之影響。 實驗結果發現不論單酸或混酸濃度升高，鋁釹合金之蝕刻速率隨之增快；而鉬鈮合金之蝕刻速率卻隨之變慢，但在溫度表現上，不論鋁釹或鉬鈮合金都是隨溫度升高而蝕刻速率亦增快。在實驗數據中找出鉬鈮/鋁釹合金蝕刻比在1.7~3.4間之藥液進行雙層蝕刻，發現硝酸在含量較高時，光阻會被蝕刻液反應，因此提早側蝕反應，也因此傾斜角度較為平緩。上機實驗發現溫度、蝕刻時間隨之增加，角度會越加陡峭，而蝕刻方式則因非傾斜式搬送，所以在噴灑和浸泡式蝕刻皆有大量氣泡覆蓋在基板上，比較不同處是噴灑式氣泡較快置換，而浸泡式氣泡不易被置換，此小差異讓整體角度及外觀並無太大之變化。
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本研究利用溝槽比12.5:1之方形溝槽探討兩層牛頓流體之界面波和包覆現象產生情形。因為我們想要探討密度差異對界面穩定度與包覆現象的影響，固為此流體對可在幾乎維持兩邊流體的黏度差異不變下，所以我們採用食鹽水及黏度較高的矽油流體對，藉著食鹽水濃度的調整，改變兩流體間密度差。 首先，以矽油-16.7wt%濃度鹽水，在分別逐漸提高個別流體的流量下，建構由界面不穩定和包覆發生時臨界雷諾數所形成之包覆/穩定圖。我們發現由三區域所構成之包覆/穩定圖分別為包覆/界面波不穩定區、包覆/界面波穩定區、不包覆/界面波穩定區，其中由包覆/界面波不穩定區域可發現，界面的不穩定會影響包覆程度且會產生與界面波成垂直的包覆波。接著再將鹽水濃度調高至24.8wt%，亦即在兩流體密度差異變大下，另一新區域不包覆/界面波不穩定區會形成， 同時我們發現要到達此區前要先經歷包覆/界面波不穩定。另外包覆/穩定圖顯示，當鹽水密度調高，其不包覆區域有提前發生的現象。之後接著我們探討厚度比、溝槽長寬比、流量對包覆現象之影響。 為瞭解波之特性針對包覆/界面波我們分別建構時間振幅曲線圖、頻譜圖，以及利用cross spectrum估算波速，並使用線性穩定度分析計算波時間成長速率，再利用Gaster Transformation將其轉換成波空間成長速率，據此與實驗結果作比較，以界定線性理論分析的有效範圍，進而瞭解不穩定界面波形成之原因。 經線性理論所求得的理論值與實驗值比較後，我們證實本系統波的行為應為線性理論可描述之長波系統，且此長波可由薄層效應(thin layer effect)穩定之。
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本研究主要要是在量測包含水與正丙醇共沸物的三成份液液相平衡數據，藉由三成份的液液相平衡的結果，企圖尋找適合分離水與正丙醇的共沸混合物之優良挾帶劑(萃提劑)。 本實驗分別選取了乙酸異丁酯、乙酸異丙酯與2-丁醇作為挾帶劑，在室壓下分別於298.15 K、308.15 K、318.15 K三個溫度下，以雲點法完成了平衡曲線的製作，此外也利用氣相層析儀，完成了縛線的數據量測。 實驗數據我們以Othmer-Tobias的縛線經驗式對照是否合理;在如何判斷挾帶劑能力，我們引用分離因子(S)處理的結果顯示，各挾帶劑的能力以乙酸異丁酯最優乙酸異丙酯次之，2-丁醇則效果不顯著，溫度效應對本研究量測的三組三成份液液相平衡行為影響不大。 本研究所量測的縛線數據我們以UNIQUAC模式關連，由這些模式所得最佳化的參數值，可用來預測多成份系統的相平衡行為，來設計可行的分離程序，作為工業上設計共沸分離程序的參考資料。
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本研究的目的在建立一套系統化的方法，藉由結晶技術篩選藥物的多晶型結晶。文中採用Tolbutamide（TBM）為模式藥物以及三種不同的結晶方法，包括冷卻結晶、鹽析結晶與熔融結晶以尋找各種多晶型。冷卻結晶採用純水及12種不同官能基與極性的有機溶劑在三種不同冷卻模式下進行系統化篩選。鹽析結晶則採用水及正庚烷作為反溶劑，並採用其它有機溶液作為良溶劑。熔融結晶是以不同冷卻速率在示差熱分析儀中觀察其熔融體的變化。文中採用XRD 、DSC 、FTIR 和TGA 等儀器鑑識各多晶型的特性。此外，以相對穩定性實驗採用丙酮、乙醇及乙酸乙酯作為溶劑，藉以確認最穩定晶型。本研究證實經此系統化的篩選方法確實將可出現各種多晶型結晶，藉此提升製藥工業的製程技術以及藥物品質。
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本研究主要包含聚乙二醇-鹽兩水相之三成分液液相平衡數據量測，與蛋白質在聚乙二醇-鹽兩水相之分佈係數的量測。三成份液液相平衡數據是利用折射儀量測PEG濃度，與利用原子吸收光譜量測鈉離子含量以推算鹽類濃度。水溶性聚合物選用PEG4000，三種鈉鹽選取硫酸鈉、硫酸氫鈉和氯化鈉。溫度選定在15℃、20℃、30℃，壓力在常壓下。蛋白質分佈係數的測量部分，以PEG4000-硫酸鈉水兩相系統，蛋白質選用雞卵蛋白。溫度在15℃、20℃、30℃，壓力在常壓下。 實驗結果顯示，含硫酸鈉、硫酸氫鈉系統之相平衡行為呈現溫度相依之效應，氯化鈉則觀看不到相分離現象。蛋白質溶解度隨鹽濃度的增加而增加。相平衡所得實驗數據則以Extended UNIQUAC model 作關聯計算。