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以超臨界反溶劑沉積法進行Probenecid、 Allopurinol與Sulfasalazine之再結晶研究

本研究利用超臨界反溶劑沉積法對三種原料藥:丙磺舒(Probenecid)、柳氮磺吡啶(Sulfasalazine)與異嘌呤醇(Allopurinol)，進行再結晶與微微粒化之研究，以二氧化碳當反溶劑，選定17種具有較低毒性，ICH Q3C中所列Class 2與Class 3之溶劑系統；先以不同溶劑，固定操作溫度、操作壓力、溶液濃度、噴嘴孔徑、溶液流速與二氧化碳流率各別進行實驗，經過溶劑效應實驗後，由於丙磺舒及異嘌呤醇於各個溶劑實驗所得之微粒化效果均不明顯，故僅選定柳氮磺吡啶，以四氫呋喃(Tetrahydrofuran ,THF)當溶劑進行後續參數效應之實驗；並以SEM、XRD、DSC、TGA、FTIR、NMR等儀器分析處理前後藥物之物性。 在柳氮磺吡啶的研究方面，不同條件可得到Form II或 Form I＋Form II之晶型結果，而結晶外觀(Crystal habit)也因條件不同而有所不同，包含針狀、球狀、長條狀、短棒狀之藥物粉體，部分條件會同時存在2種結晶外觀；在本研究中，以溫度55℃、壓力100bar、二氧化碳流率4L/min、溶液流率1mL/min、噴嘴孔徑100μm下所得之全部球型外觀，平均粒徑約1微米為最佳條件。

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Cinnarizine與Diuron於超臨界二氧化碳中固體溶解度與微粒化之研究

本研究進行固體溶質於超臨界二氧化碳中溶解度與微粒化之研究。使用半流動式設備量測桂利嗪(Cinnarizine)與敵草隆(Diuron)於超臨界二氧化碳中的固體溶解度。量測溫度為308.2 K、318.2 K與328.2 K，量測壓力範圍由10至20 MPa。在每一實驗溫度與壓力下，至少量測三次固體溶解度數據，重複量測的變異係數均小於6 %。經實驗量測出桂利嗪(Cinnarizine)與敵草隆(Diuron)的溶解度莫耳分率範圍皆為10-7~10-5。並使用兩無因次半經驗式以及無因次溶液模式來迴歸量測的固體溶解度數據，皆可得到合理之迴歸計算結果。此外，本研究亦使用超臨界溶液快速膨脹法將敵草隆(Diuron)進行微粒化。微粒化後的微粒使用掃描式電子顯微鏡、傅立葉轉換紅外線光譜儀、微分掃描式熱卡計與雷射散射粒徑分析儀進行物性分析。敵草隆(Diuron)的平均粒徑經過微粒化後，從原本的12.7微米縮小至6.1微米，且經處理前後，粉體之物性沒有改變。

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製備奈米金觸媒薄膜微型反應器進行一氧化碳轉化之研究

微反應器提供數多製程上的優勢，對於化學工程、製藥產業甚至生物科技。由於具有高體積單位的比表面積，使其提升反應速率。本實驗利用本實驗利用光還原法(photo-deposition)製備出奈米金觸媒和電紡技術(electrospinning)製備出高順向性微管陣列薄膜(Microtube Array Membrane, MTAM)。利用含浸法(Impregnation)將奈米金觸媒以不同的重量沉積在MTAM中，並組裝出薄膜型微反應器(membrane-based microreactor, MMR)，並用X光繞射儀(XRD)、掃描式電子顯微鏡(SEM)、X光能譜分析儀(EDX)、穿透式電子顯微鏡(TEM)和氣相層析儀(GC)來鑑定觸媒和定量分析。根據Langmuir-Hinshelwood 方程式可求得知，MMR管內的奈米金觸媒重量為25毫克時，具有最佳反應性。在相同條件下，奈米金觸媒沉積在MMR的反應性高於薄膜的反應。在室溫下的長期試驗，串聯的MMR可提供穩定的觸媒活性且CO轉化率可維持在17 ± 2%。

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含分枝狀高分子聚乳酸複合材料阻燃及增韌性質

本研究以氫氧化鋁(ATH)結合自行合成之分枝狀高分子(HBP6)作為聚乳酸(PLA)之無鹵素阻燃劑及增韌劑。藉由塑譜儀以熔融混煉法製備出聚乳酸/氫氧化鋁/分枝狀高分子之阻燃及增韌性複合材料。首先利用LOI及UL-94來檢測複合材料的阻燃性質，進一步利用熱重分析儀及紅外線熱像分析儀探討其熱穩定性、裂解溫度及阻燃機制。相容性以Fox equation來進行分析探討。接著以機械試驗及SEM來觀測其複合材料之機械性質與材料受到拉伸及衝擊的破壞面來分析增韌性質。 在比例PLA:ATH:HBP6之重量比為70:29:1(PB-0)至PLA:ATH:HBP6之重量比為70:10:20(PB-20)的複合材料的之阻燃等級皆可達到V-0，其LOI值可維持30%以上。LOI值為比例PLA:ATH:HBP6之重量比為70:29:1(PB-1)的44為最高。紅外線熱像分析數據中，燃燒溫度曲線因添加氫氧化鋁造成溫度緩慢上升，其中PB-0則是ATH開始熱裂解，釋放水氣而降低燃燒的溫度，導致曲線緩慢上升。DSC分析顯示玻璃轉移溫度、冷結晶溫度會隨著HBP6的增加有往低溫移動的趨勢。由機械性質發現，HBP6添加量至30w%，模數、屈服強度及斷裂強度分別降低至0.43GPa、10.2MPa及6.9MPa，相對斷裂延伸率在添加量為6wt%以上有大幅的提升，其中以PLA:BP6之重量比為70:30的271.6%為最好。耐衝擊強度明顯的有所提升，由原本PLA的19.3kJ/m2提升至PB-30的40.2kJ/m2。由此可知BP6添加至30wt%可助提升韌性。由SEM圖去驗證韌性機制，從破壞表面及截面有大量的銀紋形成而造成內部結構呈現微纖維狀形態及空洞，拉伸後試片的表面形態明顯有應力白化現象的產生。

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以微波法製備鋰離子電池LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2正極材料

LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2此材料所含的Co元素比LiCoO2少，加上具有成本低、優越的電化學性能及結構較穩固的優點，使其具有優勢能取代LiCoO2正極材料。本實驗是採用微波法。利用其製備過程上能使材料反應速率快省時、較高的化學純度、反應條件溫和、使用較低的能量，取代常見的高溫固相法及共沉澱法製備LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2。 利用硝酸鎳、硝酸錳及硝酸鈷作為起始原料，依照固定的比例在微波消化系統中進行合成反應，製備LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2之前驅物，再進行高溫煅燒，得其成品。本實驗探討了不同微波方式、微波功率、微波反應時間的改變對合成LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2的影響。並利用X光繞射分析、SEM/EDX、DLS和恆電位電流儀，觀察合成物的結晶、表面形態、粒徑大小及電化學性能的測試。 經由實驗結果可以得知，利用氫氧化鋰、硝酸鎳、硝酸錳、硝酸鈷為原料進行合成，並使用不同微波條件250 W、300 W、350 W、400 W、微波溫度200 ℃、壓力39 bar、微波時間2小時進行連續微波，之後進行二次煅燒，第一次煅燒溫度為500 ℃煅燒6小時，第二次煅燒溫度為900 ℃煅燒10小時。以功率350 W所合成出的LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2材料為最好。

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金屬法鑽石磨輪對玻璃邊緣磨削加工之研究

探討金屬法鑽石磨輪磨削玻璃邊緣之性能分析，實驗中鑽石磨輪在變更鐵粉以及石墨粉比例的狀況下，先後進行了機械性質的檢測；搭配二種轉速(3000rpm、1500rpm)以及二種進給速度(20m/min、10m/min)的實驗條件進行玻璃磨削測試，藉由表面粗糙度的檢測結果顯示其磨削狀況的優劣，同時觀察玻璃進行磨削後的表面形態。 結果顯示，金屬法鑽石磨輪在變更鐵粉比例所呈現出磨削結果的影響較大，相對之下變更石墨粉比例所做出的鑽石磨輪對於磨削結果的變化就比較小。變更鐵粉比例中，鐵粉比例35%的實驗結果較佳；變更石墨粉比例中，石墨粉比例10%所得到的結果較好。實驗結果，顯示磨削參數在進給速度的變化對磨削結果的影響大於磨輪轉速。

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鍍碳奈米氧化鋅應用於非酵素型葡萄糖感測器

現今葡萄糖偵測在生物、環境和臨床分析領域上是很重要的。本研究中，我們通過水熱法以及化學氣相沉積在氧化鋅奈米柱粉末表面上批覆碳材料應用於非酵素型的葡萄糖感測器。再經由結晶性分析、微結構表現和電化學性質辨識一系列等分析。在循環伏安法偵測葡萄糖實驗中，在0 μM~10 μM這範圍內感測到其偵測極限為1 μM。從簡單過程中，像是良好分析成現，相信氧化鋅奈米柱粉末表面上批覆碳材料的奈米複合材料是具有成本效益非酵素型電化學葡萄糖生物傳感器的開發。

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於生醫金屬表面製備幾丁聚醣/聚麩胺酸聚電解質多層膜研究

目前聚電解質多層膜在生物醫學材料上有相當多的應用，如表面改質、藥物及生長因子的載體、組織工程的仿生環境、敷料、阻隔膜等。 本研究以帶有正電的幾丁聚醣與帶有負電的聚麩氨酸在生醫金屬表面 (316L-不鏽鋼、鈦六鋁四釩) 以層層堆疊方式來組裝不同層數之聚電解質多層膜(10層、20層、30層)，並在層與層間包覆四環黴素，探討聚電解質多層膜之性質、細胞相容性和藥物制放的表現。 研究中首先以掃描式電子顯微鏡觀察聚電解質多層膜的表面形態及膜層厚度，接著以接觸角量測儀觀察材料表面的親水性變化，再利用奈米壓痕量測儀鑑定材料表面的機械強度，最後使用MTT及抑菌圈方法評估材料的細胞相容性及藥物制放的情況。

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以旋轉填充床回收水中氨氮之研究

本研究使用汽提法去除廢水中氨氮，再將氨氮以高濃度的氨水的形式回收，搭配旋轉填充床(Rotating packed bed, RPB)具有質傳效率高、設備體積小及液體滯留時間短等優勢，建立一套佔地面積小、氨去除效率高且回收產物具有經濟價值的氨氮廢水處理技術。研究主要分為二部分，第一部分探討汽液質量比、填充床轉速(ω)、蒸汽進口溫度(TSi)、液體進口溫度(TLi)與進口液體氨氮濃度(CLi)對氨去除率(ARE)與回收氨水濃度(CR)的影響。研究結果顯示，在不同操作條件下得到ARE與CR的範圍為78.4-98.9 %及2.18-22.9 wt. %，且ARE一般會隨者汽液質量比和ω上升而增加，而TSi、TLi與CLi對ARE的影響不顯著；回收氨水濃度會隨者ω和CLi增加而上升，而隨者汽液質量比、TSi和TLi上升而下降。在汽液質量比、ω、TSi及TLi分別為0.175 kg steam/kg liquid、900 rpm、120 oC及70 oC的條件下為最適操作條件，ARE皆可達到98 %。此外，本研究也探討汽液質量比與ω對總體積液膜質傳係數(KLa)及液相質傳單元高度((HTU)OL)的影響。研究結果顯示，KLa與(HTU)OL皆會隨者汽液質量比上升而下降；提高ω有助於提升KLa與減少(HTU)OL。第二部分為回收氨水再濃縮提純，研究結果顯示，進口氨氮廢水濃度直接影響回收氨水濃度是否達到20 wt. %，經由多次汽提濃縮雖然可以增加回收氨水的濃度，但是回收氨水產量也會因此減少。

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製備功能性鐵鉑奈米微粒應用於癌症治療

鐵鉑磁性奈米顆粒除了應用於磁性儲存媒體上以外，近年來更應用於生醫領域。鉑本身性質和金很接近，具有良好的生物相容性、無生物毒性、化學穩定性；而鐵為磁性優良的金屬，所以鐵鉑奈米合金是結合兩者優點。本研究是利用化學合成法去製備鐵鉑磁性奈米顆粒，並採用低毒性方式表面修飾2-氨基乙烷硫醇(SH)，再利用簡單製程將葉酸拮抗劑 (Methotrexate，MTX) 接上，製備出具有磁性導引、癌症細胞標定以及磁致放熱之多功能奈米磁性顆粒。以化學合成法合出來的FePt為疏水性奈米粒子，由成份分析出來得知鐵與鉑比為58:42，在20000G的磁場下飽和磁化量為12.58 emu/g，在室溫下為超順磁。由細胞毒性測試可以得知濃度為400 μg/mL對老鼠纖維母細胞(L929)沒有明顯毒性。以2-氨基乙烷硫醇修飾FePt後，利用FT-IR得知於3400 cm-1有明顯OH官能基，表示成功修飾成親水性。之後將MTX接上奈米粒子上，由UV/VIS以及FT-IR證明成功接枝上MTX。將FePt-MTX做細胞毒性測試，發現濃度為0.075 mg/ml以下為安全使用劑量，最後將FePt於交流磁場下做藥物制放，MTX釋放量隨時間增長而增加，代表可以透過高週波之控制達到藥物制放的目的。