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以光譜法探討根皮素與胰島素之相互作用

第二型糖尿病患者雖然有能力製造與分泌胰島素，但因胰島素抗性與胰島素分泌量不足導致身體無法有效的利用。文獻證實根皮素具有改善肝臟損傷與改善胰島素抗性之作用。本研究透過光譜法研究胰島素與根皮素之相互作用，試圖探討根皮素改善胰島素抗性的可能機制。透過紫外/可見光光譜結果顯示當根皮素導入胰島素溶液中時，引發胰島素的紫外光吸收產生增色效應及藍位移。螢光光譜實驗則顯示胰島素之螢光強度會隨著添加的根皮素濃度提高而降低，並產生紅位移。這兩種光譜實驗結果證實胰島素與根皮素兩者間具有相互作用並形成複合物。螢光淬熄實驗結果顯示，在288K至308K溫度範圍內，根皮素與胰島素之結合常數Ka值均達1.5×107 M-1以上，所得之熱力學參數熵及焓皆為負數，可判定氫鍵應為兩者之主要作用機制。所得之自由能為-43.65 kJ/mol，顯示兩分子間之作用為一自發反應。根皮素對胰島素之淬熄曲線回歸結果顯示根皮素對胰島素螢光基團除了造成動態淬熄外，同時也伴隨靜態淬熄之效應，顯示根皮素誘導胰島素產生區域性構型變化之可能。圓二色光譜結果呈現根皮素的添加誘導胰島素α-helix構型含量增加。本研究結果顯示根皮素對胰島素中α-helix結構構型的穩定與增強應與根皮素具有改善胰島素抗性之現象有關。

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以光譜法探討DPC微胞對於人類副甲狀腺素(1-34)構型之影響

人類副甲狀腺素(1-34)(human Parathyroid Hormone(1-34), hPTH(1-34))其主要作用為調節骨骼與腎臟中鈣磷代謝，並且增加血液中鈣的濃度，進而增加骨骼的鈣含量。週期性的給予人類副甲腺素有助於人體骨骼中鈣含量增加。人類副甲狀腺素藉由與G-蛋白偶聯受體相互作用產生效用，C端結構與受體N端細胞外結構域相互作用，然後 N端與受體跨膜結構域結合，從而激活受體。本實驗透過儀器分析探討人類副甲腺素(1-34)於Dodecylphosphocholine(DPC)微胞環境中構型之變化。紫外光/可見光(UV/VVis)光譜可初步判斷兩者產生相互作用。螢光光譜實驗發現DPC濃度增加人類副甲狀腺素(1-34)放射強度增強並產生藍位移，說明序列中Trp23由親水性環境進入到疏水性環境。脈衝式磁場梯度實驗結果顯示人類副甲狀腺素(1-34)與DPC微胞之結合常數(Ka)為4.4103 M-1，自由能(ΔG0)值為-20.9 kJ/mol，表示其相互作用為一自發反應。圓二色光譜結果發現人類副甲狀腺素(1-34)於DPC環境中α-helix結構含量隨著DPC微胞濃度增加由原本的8%上升至40%，說明DPC微胞會誘導人類副甲狀腺素(1-34)產生構型變化。核磁共振光譜顯示人類副甲腺素(1-34)於水溶液中有兩段螺旋結構，分別為Glu4至Gly14及Arg20至Asp30片段。在微胞中Gly12與Glu19產生NOE訊號誘導二片段相互靠近。人類副甲狀腺素序列中Trp23、Leu24及Leu28形成疏水面與DPC微胞相互作用，由螢光與核磁共振光譜結果推測形成之疏水面可能進入微胞疏水性中心。

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含奈米纖維素之聚碳酸酯母粒開發及其於聚合物混摻之應用研究

本研究採用農業廢棄物的胡蘿蔔渣製備成奈米纖維素，並進一步使用懸浮聚合法來進行表面改質，然後將所得的奈米纖維素加入聚碳酸酯中製備成一系列的奈米複合材料。TEM結果顯示，經2,2,6,6-Tetramethylpiperidinyloxy (TEMPO)自由基氧化法後的纖維其平均直徑為4.46 nm，而再經懸浮聚合法改質後的纖維其平均直徑為7.65 nm，證實了胡蘿蔔纖維已經成功製備成奈米化胡蘿蔔纖維。FT-IR分析結果顯示，胡蘿蔔纖維經由鹼處理及酸中和處理後可以達到去除木質素及雜質的效果。此外經由FT-IR分析的官能基特性吸收峰也證實TEMPO自由基氧化法、懸浮聚合法等反應皆成功進行。接觸角分析結果顯示，奈米纖維素經由懸浮聚合法之表面改質，其接觸角有所提升，顯示纖維的疏水性已明顯提升，得以有效改善奈米纖維素與聚碳酸酯之間的介面相容性。機械性質分析也顯示經由表面改質之奈米纖維素，對於聚碳酸酯的補強效果優於未改質之奈米纖維素。再者，研究結果顯示經由母粒稀釋所製備的奈米纖維素複合材料，其奈米纖維素在基材中的分散性較直接添加更佳，拉伸強度最高增幅可達到21.75%。在透光性分析中，添加經由改質後之奈米纖維所製備的複合材料，其透光性示大於未改質之奈米纖維，最低透光度也可到達70%，以目視法觀察與純基材毫無差別。

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奈米碳管/微膠囊奈米複合材料用於 電致形狀記憶材料之應用

本研究使用懸浮聚合法製備導熱導電相變微膠囊，使用高分子殼層將相變化材料包覆，以避免相變化材料在相變過程中產生揮發或洩漏等問題，並將導熱導電材料-奈米石墨導入高分子殼層，增加殼層導熱及導電速度；製備的微膠囊具有迅速吸收熱能與降低電阻的特性，並添加於形狀記憶材料中，預期達到提高形狀記憶材料之回復速率，以及輔助複合材料之導電能力，使其可以達到電熱形狀回復功能，以增加形狀記憶材料之應用範圍。首先將甲基丙烯酸甲酯與三乙氧乙烯基矽烷進行預聚合，目的是為了增加殼層與奈米石墨之相容性；再將芯材石蠟與聚乙烯醇懸浮於水溶液中，然後將預聚之殼層加入芯材溶液中，並利用乙二醇二甲基丙烯酸酯做為架橋劑，強化微膠囊殼層強度，最後加入已酸化的奈米石墨，製備成導熱導電相變微膠囊。導熱導電相變微膠囊在粒徑分析與微觀結構分析中，證實所製備的粒徑約為1~2µm，且在微差掃描熱分析中計算包覆率為59.13%。將微膠囊、奈米碳管與聚胺酯混合後，於微觀分析觀察到，微膠囊可以促進奈米碳管分散於複合材料中；微差掃描熱分析也發現隨著導熱相變化微膠囊含量增加，複合材料焓值也呈現上升的趨勢，而熱重分析中複合材料在600℃下，焦炭含量也隨導熱相變微膠囊含量增加而提高；在熱傳導分析中，聚胺酯導熱係數為0.52 W/m×K，添加導熱相變微膠囊及奈米碳管後提升至0.60 W/m×K，聚胺酯電阻率也從2.30×109 Ω/sq下降至0.25×103 Ω/sq，在形狀回復中，可以觀察到在60℃的環境下，聚胺酯回復速率為1.0 degree/min，於加入導熱導電相變微膠囊及奈米碳管後提升至4.2 degree/min。綜合實驗結果得出，所製備之導熱導電相變微膠囊尺寸均一，且具有良好的包覆率及儲熱能力，並在添加於聚胺酯中，擁有提升複合材料儲熱能力、提高導熱係數、降低電阻率以及加速形狀記憶材料回復，以及使形狀記憶材料達到電熱形狀回復等優點。

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環保弱溶劑墨水中的揮發性物質之探討與分析

科技進步突飛猛進，且印刷機器日益普及，因此對於印刷墨水的要求更是日新月異。人類為了永續環保的綠色議題，在生活中被大量使用的印刷墨水也下過一番苦心，因此有了綜合水性墨水及溶劑型墨水的優點並去除其二者缺點的新產品「弱溶劑墨水」的問世，本篇論文欲使用氣相層析儀研究此類新型態墨水的成分，其中含有揮發性與非揮發性成分，並且鑑定這些成分是否屬於環保之化學藥品？ 　　經氣相層析儀檢驗合作廠商提供的環保墨水樣品及其標準品，利用比對的方式得知墨水的內容物由何組成，而且發現白色的墨水與有顏色的墨水明顯不同，判斷原因是白色墨水色料是顏料，而有顏色墨水色料則是染料。因染料對溶解度要求較高，而顏料則是著重於分散度，因不同的需求而兩者的溶劑使用也是不同。 　　在白色墨水中發現的揮發性成分包含：正丙醇約40~50%、棕櫚酸甲酯與棕櫚酸乙酯各約佔10%，還有芥酸甲酯約佔2%等；而紅、藍、黑有顏色墨水的揮發性成分包含：丙二醇甲醚約65~70%、棕櫚酸甲酯與棕櫚酸乙酯各約佔10%這與白色相似，還有檸檬酸三甲酯約佔5%等，剩餘成分應為非揮發性色料等。經分析發現弱溶劑墨水所使用揮發性成分皆屬環保溶劑，對於墨水污染的問題，有莫大的助益。

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幼兒園主題課程融入科學區活動對幼兒學習表現之影響 －以「物質在水中的溶解」為例

摘要 本研究主要探討幼兒園主題課程融入科學區活動對幼兒學習表現之影響，以「水中的溶解」為教學主題。本研究採準實驗單組前後測設計，研究場域為研究者任教之幼兒園，研究對象為研究者任教班級的27名中大班混齡幼兒。將「幼兒園進行『在水中的溶解』教學活動－幼兒前後測工具」及「新課綱幼兒學習評量表」研究工具中所得資料，分別採用描述性統計、相依樣本t檢定、獨立樣本t檢定、皮爾森積差相關等統計方法，進行資料分析與處理，其主要研究結果如下： 一、幼兒在「水中的溶解」學習評量後測的總得分優於前測的總得分， 達到顯著差異。 二、在主題課程融入科學區活動前，不同性別及年齡之幼兒在「水中的 溶解」學習評量前測得分並沒有顯著差異。 三、在主題課程融入科學區活動後： （一）中班女生在「水中的溶解」學習評量後測得分優於中班男生，達顯著差異；大班男生在「水中的溶解」學習評量後測得分優於大班女生，達顯著差異。 （二）中班女生在「水中的溶解」學習評量後測得分優於大班女生，達顯著差異；大班男生在「水中的溶解」學習評量後測得分優於中班男生，達顯著差異。 四、幼兒在「水中的溶解」學習評量後測得分與其選擇科學區活動次數具 有中度相關性。 五、幼兒在「水中的溶解」學習評量後測得分與其在新課綱學習評量結果 具有高度相關性。 六、幼兒在身體動作與健康、認知、語文、社會、情緒、美感六大領域的 能力表現皆有所成長。 　 本研究根據研究結果發現與結論，對幼兒教育行政相關單位、幼兒園教師及未來研究者提出相關建議。 關鍵字：主題課程、科學區、水中的溶解

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活性碳循環再利用技術開發

活性碳本身具有很高的比表面積、微孔容積，因此可以吸附工業上所排放的揮發性有機化合物(Volatile Organic Compounds，VOCs);本研究希望透過加入硫酸並加熱，讓使用過後的廢棄活性碳可以去除活性碳表面附著之固態硼(B)、矽(Si)及吸附於活性碳孔隙內暫停留之氨氣(NH3)。通過此方法在實驗時即可明顯地用肉眼看出表面的白色顆粒浮出液體表面。實驗結果顯示在硫酸濃度為5%時，有最好的去除力，去除率為16.43%，當硼、矽顆粒被去除後，1克活性碳所吸附的碘量從565.64 mg/g增加到642.53mg/g，假比重(Bulk Density)也從0.6691 g/ml下降到0.5694 g/ml，代表孔洞被清空出來，可以達到再生的目的。

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環保弱溶劑墨水中的色料之探討與分析

數位噴墨印刷技術不斷進步，選擇良好的墨水，將有利於維持印刷品質，也可以保證產品的成功率以及綠色環保的要求，其中色料是墨水的關鍵成分，用量必須嚴格控制，當使用量在某一含量範圍時，會使光學密度提高較快，超過這個範圍時光學密度則升高的較慢，因此這個轉折點即為最佳用量，而色料又分為顏料及染料。 　　初步發現白色墨水與其他顏色墨水有所不同，判斷原因是白色墨水色料是顏料，而有顏色墨水色料則是染料，進一步本實驗透過薄層色譜及UV-Vis光譜分別測定白色墨水與紅藍黃黑四種顏色墨水，得知色料在墨水中約占5%，並得知黑色可能是由藍色、紅色、黃色混合組成，利用IR光譜確認白色墨水中的顏料是二氧化鈦，利用TGA得知樹脂在墨水中約占15%及二氧化鈦約占5%，最後利用掃描電子顯微鏡觀察到顏料的分散性良好及有較小的粒徑。

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霧峰香米的營養成分分析

稻米俗稱大米，通常簡稱為米，是目前東方人飲食中最為重要的主食農作物之一，其耕種以及實用的歷史非常悠久。稻米中所含的營養成分價值非常高，其營養成分大多為人體所需的重要營養成分，重要營養成分分為熱量、蛋白質、脂肪、飽和脂肪、反式脂肪、碳水化合物、鉀、糖以及鈉九種，現在食品產品中都需要標示其相關標籤，好讓消費者能夠清楚明白此食品的相關營養成分。 本研究取自台灣生產的台梗9號、台南11號、台梗16號、台農71號、台中192號稻米，利用原子吸收光譜儀，針對五種糙米所含的鉀成分進行分析。最後經由計算測得每100公克的台梗9號鉀含量約為74.48mg，每100公克台南11號鉀含量約為54.57mg，每100公克台梗16號鉀含量約為79.03mg，每100公克台農71號鉀含量約為128.21mg，每100公克的台梗192號鉀含量約為78.54mg。 本實驗以公告方法進行測定食品中的八大營養成分，分別為熱量、蛋白質、脂肪、飽和脂肪、反式脂肪、碳水化合物、糖以及鈉。其結果每100公克營養含量為，熱量349.4大卡、蛋白質6.0公克、脂肪2.7公克、碳水化合物75.2公克、糖1.0公克、鈉7.4微克、水分15公克、灰分1.1公克。 關鍵字:稻米、原子吸收光譜儀、鉀、八大營養成分

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智慧衣用導電銀膠配方研發

在紡織業結合電子產業方面上，將發熱電路板置於特殊防水布料中，接入行動電源再透過手機調整溫度使發熱布料升溫。 導電銀膠用於發熱電路板的黏貼，須符合輕薄、可撓、可水洗，且導電效率高，並且符合歐盟環保組織禁止使用鉛、鎳、汞、六價鉻等物質於半導體的裝製程上的規定。 銀膠為導電性接著劑，是在環氧樹脂中加入銀粉所配製的複合材料，其特點為導電及接合性佳、黏度可調整。本實驗主要以雙酚A環氧樹脂作為銀膠中的膠黏劑，使用順丁烯二酸酐及鄰苯二甲酸酐將其固化並調整比例降低環氧樹脂固化後的脆性。再以羧基丁腈橡膠改質雙酚A環氧樹脂，使環氧樹脂具有橡膠的韌性，藉此增加撓曲程度。 本實驗以GC測定出廠商銀膠中稀釋劑並非本實驗所使用的乙酸正丁酯，隨後以TGA鑑定出廠商銀膠所使用的銀粉比例，比例結果大約為70%，與本實驗相當。 經過多次的配方調整，水洗10次後發熱成效可達到43.4℃之高溫已符合廠商規格。