高級中等學校組

為了瞭解AuNT water對生物生長以及分子擴散速率的影響，本實驗比較分析了奈米金水(Au nanoparticles(NPs)-treated water, AuNT water)及去離子水(Deionized Water, DI water)對於綠豆、螺的生長觀察實驗，以及細胞實驗。結果顯示，以AuNT water加養分種植綠豆及養殖螺的組別生長情形較佳，推測AuNT water 可以提高水中養分進入生物體的效率，使其生長情形較好。而在培養HCT15直腸癌細胞的實驗當中，我們以兩種不同水培養細胞，加入癌細胞藥品cisplatin(CDDP)。由數據分析，ＡuNT water加入藥物比DI water 更能夠抑制細胞生長。在以自製透析儀器探討AuNT water對擴散速率的影響方面，模擬血液透析過程的實驗結果顯示，物質在AuNT water中擴散速率較快。本實驗研究結果可作為AuNT water是否可以作為營養物質、藥物的輔助吸收工具之應用參考，也可在血液透析方面做延伸性的研究。

本研究利用氧化還原反滴定，探討二氧化錳在不同變因催化雙氧水後變質程度影響，並改變溶液酸鹼值、添加鹽類等方式抑制及回復二氧化錳催化後變質情況。透過反滴定可推論錳價數會由+4價降至+2價。並發現雙氧水濃度越高、體積越多、催化時間越長及初始溶液pH值越小的情況下，二氧化錳變質程度越明顯。溶液中添加氯化鈉與亞硫酸鈉雖然都能使反應速率增加，但沒有抑制變質的現象。將變質固體浸泡亞硫酸鈉雖能使錳價數少量回升，但不符合環保效益；浸泡氫氧化鈉濃度0.1M以上時，則可觀察到錳價數有明顯回升。本研究發現高國中對於催化劑的定義，並不適用於二氧化錳催化雙氧水的實驗中。建議改成定義適用「理想催化劑」，並說明真實催化劑可能的變質情況。

土壤微生物是地球上生態系中不可或缺的分解者，更是推動各種元素循環之基層生物。為了永續經營大自然的理念，以及更了解我們人類所依附的土壤，本研究主要目的是調查校園中相鄰兩區域土壤中微生物相的相似程度，並探討微生物數量變化與環境理化因子(溫度、pH值與雨量)的關聯性，找出優勢菌種並進行DNA定序。本研究結果發現土壤中同時存在有益植物生長及有害人體的微生物。此外，經由微生物數量變化與環境理化因子圖表製作與分析，發現土壤微生物的數量多寡和土壤環境溫度、pH值及含水量多寡相關。若持續調查土壤微生物相，未來將可應用於農作物的栽培，使其更能順應季節的變化以及減少病蟲害。

將不同磅數A4的影印紙裁成圓形的紙片，將割好的圓形紙片裝置在可調轉速的角磨機上，讓紙片代替砂輪片，以類似桌鋸的方式切割物體，觀察並紀錄圓形紙片在不同狀態下切割物體的深度。以磅數、堆疊張數、半徑及轉速四種變因去設計各項實驗。藉由實驗結果推論出各個變因與紙張切割深度的關聯性，並找出紙張在何種條件下能夠將切割物體的能力發揮到最大。

在本實驗中，我們找出最佳生長二氧化鈦奈米管的電壓與電流，經退火後產生降解效果最佳的銳鈦礦相。利用陽極處理法在不同參數下找到生成二氧化鈦奈米管最佳降解條件，結果顯示，我們降解亞甲基藍在60 min內已超過50％，甚至在90 min 可達近100％，而我們所使用的鈦切片只有30 x 30 mm2大小，這表示，如果製作更大的鈦片，或是放入數量更多的鈦片，降解的效果更佳。實驗過後更自行組裝一台能夠有效降解的儀器。我們處理過程有三大優點：(1)製作二氧化鈦奈米管只在常溫下利用電壓供電，且不需要許多試劑或是複雜的過程，符合綠色環保。(2)降解過程十分快速有效，只要在紫外線照射下，即可以降解。(3)屬於固態表面催化，操作簡單易回收且重覆使用性高。

需求快速成長的電子產品正在日新月異的進步，其中人手一機的智慧型手機的觸控面板多以銦錫氧化物玻璃來作透明導電基板。因其價格高、不耐彎折，所以未來穿戴式的觸控材料需要下世代的技術突破。本文在聚對苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜上製備銅網格，以獲得透明、可彎曲又導電的薄膜來提供觸控應用。製程包含PET表面化學改質、鈀觸媒或銅觸媒接枝、化學鍍銅、曝光與蝕刻來製作導電線路。鈀與銅觸媒的化鍍銅網格膜的導電性（導通簡易導電迴路並符合歐姆定律）與耐折彎能力（皆為500次）表現相當。透明度則以後者較佳，達88%。本文並探討PET上各製程步驟的化學反應機制，比較與討論鈀和銅觸媒對透明導電膜的製備及透光度與電性的優劣影響。

梯子是使用在具有高度作業的工具，在不同作業方式下，衍生出不同的梯子。梯子雖方便，但在梯子收合後，無其他的用途，師傅在中午休息時沒有更好的休息環境，師傅在休息上工時，以疲憊的身體以及心情來工作，對師傅的身心造成引響，進而影響到了施工品質。施工品質是非常重要的，要是因為這些問題影響到施工中建築物，那可是得不償失。為了使師傅能有更好的休息環境，一個能夠提供師傅施工時的方便以及休息時的放鬆工具就製作出來椅師傅最常用的梯子設計成可供休息坐、臥的床，讓師傅可以在工作之餘休憩使用。

為了能快速且低成本地檢測工業廢水中有毒重金屬離子，本研究合成出修飾半胱胺酸的奈米金，成功地偵測出金屬離子且有好的偵測極限，特別是一些較毒的重金屬離子（Cu2+、Cr3+、Hg2+）靈敏度甚至可達2μM；此外，再搭配EDTA-4Na、K2C2O4、C2H8N2這些含有胺基和羧基的添加劑，因添加劑能夠增強或減弱奈米金顆粒的聚集，於是我們藉由比色陣列的方式，觀察它們的聚集、變色情形，可以肉眼辨識出十種不同的金屬離子（Cu2+、Co2+、Fe3+、Cr3+、Ni2+、Ag+、Zn2+、Al3+、Pb2+、Hg2+），是非常迅速、簡便的偵測方式，期望能對環境污染的災害防治有所貢獻。

在一個廣場的邊界上有許多家流動攤販(動點)，假設顧客均勻分布在廣場內，而顧客只因與攤販位置距離的遠近決定消費行為，所有攤販皆想盡一切辦法獲得最多的客源，我們討論當攤販在廣場上移動時，在哪個位置能找到其獲利之局部最大值，若每家攤販獲利皆在局部最大值的位置時，向兩旁移動獲利皆不會增加，故不會選擇移動，稱之為＂均衡＂。 本篇報告討論各種不同的形狀的廣場下均衡點位置問題，成功地做出了多邊形、圓形、橢圓形等平面圖形的均衡點結論，以及最後給出至簡單封閉凸形的解決想法，並在多邊形的情況中，成功證明出均衡點的存在性以及唯一性。

現今大型水庫難以建置，地下水庫成為重要選項。本研究由學校測站分析，得知地下水溫穩定，推論彰雲沿海養殖業為降低寒害損失，抽地下水保溫，造成水位大幅變動。由彰雲高鐵沿線水位分析，發現自2010年封井後水位有明顯回升。本研究亦設計自由與受壓含水層儲水係數試驗，以彈珠及砂礫模擬含水層，量測儲水係數與沉陷量。研究發現自由含水層儲水係數與粒徑呈正向線性關係，且其儲水係數高於受壓含水層千倍之多。自由含水層中取水不產生沉陷，但受壓含水層荷重愈大，儲水係數愈小，沉陷量愈大，易地層下陷。歸納地下水庫建置，應以粒徑大之自由含水層或淺層受壓含水層為佳，以提高儲水係數、增加出水量及降低沉陷量的危害，同時亦應劃設保護區嚴管。