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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    利用密度泛函理論與動態蒙特卡羅法研究Fischer-Tropsch合成反應
    (2015) 盧俊宇; Lu, Chun-Yu
    本篇論文是探討Fischer-Tropsch合成反應(以下簡稱F-T合成反應)路徑機構,利用密度泛函理論與動態蒙特卡羅模擬實驗上以Ru(0001)和Co(0001)表面作為催化劑的化學機制探討。我們先以密度泛函理論計算所有事件中間產物,從CO和H2反應形成C1(甲烷)和C2(乙烯、乙烷)等產物的吸附最佳位置,以及利用微動彈性帶方法找出各反應事件的活化能。所得吸附能和活化能讓我們適用於動態蒙特卡羅模擬實驗,並且可以揭示反應機制變化以及反應產物的選擇率。由動態蒙特卡羅模擬找出Ru和Co催化反應機構的差異,發現Ru(0001)與Co(0001)表面進行F-T反應在起始活化CO反應皆選擇氫化產生CHO路徑,在Co(0001)表面上我們可以看到CHO中間產物可以進一步氫化產生CH2O或CH3O,或是直接型CO鍵斷裂行成CHx產物群聚於表面,所得CHx具有氫化生成CH4的更好機會。而Ru表面趨向CHO的斷氧反應產生CH中間產物聚集於表面利於碳長鏈加成為C2產物,與Co表面最大的不同便在於此,我們也看到在同溫度的情況下,產率方面以Ru表面較好。因此我們探討了400~520K的溫度對兩表面的產率變化,發現隨著溫度上升,長碳鏈的選擇率也上升,以及針對於Co表面的改良,讓表面能脫離卡在CHO與CH2O的加脫氫反應的產率干擾現象,也得到了更高的長碳鏈產率,從動態蒙特卡羅模擬的結果,我們合理推測:在CHO中間產物的加氫生成CH¬2O以及斷氧產生CH的路徑與F-T反應長碳鏈產物的選擇率關係密切,因此只要在這個步驟上能有效的改良便能使F-T反應的轉換效率提升。