理學院

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學院概況

理學院設有數學系、物理學系、化學系、生命科學系、地球科學系、資訊工程學系6個系(均含學士、碩士及博士課程),及科學教育研究所、環境教育研究所、光電科技研究所及海洋環境科技就所4個獨立研究所,另設有生物多樣性國際研究生博士學位學程。全學院專任教師約180人,陣容十分堅強,無論師資、學術長現、社會貢獻與影響力均居全國之首。

特色

理學院位在國立臺灣師範大學分部校區內,座落於臺北市公館,佔地約10公頃,是個小而美的校園,內含國際會議廳、圖書館、實驗室、天文臺等完善設施。

理學院創院已逾六十年,在此堅固基礎上,理學院不僅在基礎科學上有豐碩的表現,更在臺灣許多研究中獨占鰲頭,曾孕育出五位中研院院士。近年來,更致力於跨領域研究,並在應用科技上加強與業界合作,院內教師每年均取得多項專利,所開發之商品廣泛應用於醫、藥、化妝品、食品加工業、農業、環保、資訊、教育產業及日常生活中。

在科學教育研究上,臺灣師大理學院之排名更高居世界第一,此外更有獨步全臺的科學教育中心,該中心就中學科學課程、科學教與學等方面從事研究與推廣服務;是全國人力最充足,設備最完善,具有良好服務品質的中心。

在理學院紮實、多元的研究基礎下,學生可依其性向、興趣做出寬廣之選擇,無論對其未來進入學術研究領域、教育界或工業界工作,均是絕佳選擇。

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    銀/鉑奈米島狀薄膜於電漿子增強的光催化產氫應用
    (2021) 姚雅雪; Yao, Ya-Syue
    近年來全球對於環保課題逐漸重視,積極發展對於環境友善的綠色能源,使得氫能受到廣泛注意。由於產氫反應(Hydrogen evolution reaction, HER)的動力學相當緩慢,需要開發具有良好效率的催化劑,以促進反應發生。貴金屬鉑(Pt)被證實是最佳的產氫催化材料,但其價格高昂並且地球含量稀少限制其發展應用,因此需開發出鉑負載量低且高活性的催化劑。本實驗利用金種誘導生長法,結合金種和多侖試劑(Tollens’ ragent),在ITO導電玻璃上製作銀奈米島狀薄膜(Ag nanoisland film, Ag-NIF)。通過調控Ag前驅物(AgNO3)、Ag+穩定劑(NH4OH)和還原劑(glucose)的濃度與生長時間等參數來調整島與島間隙(Gap)。接著在溴化十六烷基三甲銨 (CTAB)、抗壞血酸 (AA)、60℃環境下,以銀島狀結構做為模板,利用賈凡尼置換反應(Galvanic replacement),將鉑還原至銀表面形成銀/鉑奈米島狀薄膜(Ag/Pt-NIF),利用SEM圖研究奈米結構表面的變化,並利用感應偶合電漿質譜儀(ICP-MS)進行元素定量分析,最後將此材料應用在光催化產氫反應。結果顯示,催化效果最好的樣品Ag/Pt-NIFs (500 μM)置換比例為10:1(Ag: Pt),鉑含量僅有0.01396 mg/cm2;此外,當Ag/Pt-NIFs置換比例為70:1時,Gap distance約為15.2 nm其光催化產氫增強效果最好,僅需0.00264 mg/cm2鉑負載量,在電流密度為-10 mA/cm2時,與沒照光相比,照光後過電位降低約96 mV。由於銀奈米島狀結構具有強烈的表面電漿共振(Longitudinal surface plasmon resonance, LSPR)效應,其吸收光譜可以從可見光到近紅外光的範圍,實驗結果證明我們的銀/鉑奈米島狀薄膜在光催化可提升產氫的表現。