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高級中等學校組

荖生藏碳-探究荖葉的螢光碳奈米點

本研究在開發一種新的原料合成螢光碳奈米點,以台東的特產荖葉當作碳源,研究此碳奈米點在不同條件下的穩定性和螢光特性,進而探討未來的應用。 我們將荖葉烘乾磨成粉以水熱法進行碳化,進一步純化後,合成水溶性螢光碳奈米點,碳奈米點在紫外光下放出藍色螢光,相對螢光量子產率約為5.4%。在不同條件下檢測環境對碳奈米點螢光的影響時,我們發現在0到1.0 M的NaCl水溶液、紫外光照射50分鐘、pH 2.0~12.0間,碳奈米點皆有良好的穩定性,其螢光強度沒有明顯的變化。將此碳奈米點與各類金屬離子混合後,只有汞離子會造成碳奈米點的螢光強度下降,經調整或許可以開發出對汞離子有選擇性之碳奈米點。未來可應用此碳點的螢光特性作防偽辨識、生物顯影等功能。

數的循環

我們欲證明任意n個正整數(n>1)之數列,其相鄰兩數相減之絕對值形成一個新數列,重複這個"運算"之數列是否具有循環性,並試圖找出其循環節次。 例: 0000 2 3 4 2 3 0001 1 1 2 1 1 0002 0 1 1 0 0 0003 1 0 1 0 0 0004 1 1 1 0 1 0005 0 0 1 1 0 0006 0 1 0 1 0 0007 1 1 1 1 0 0008 0 0 0 1 1 0009 0 0 1 0 1 0010 0 1 1 1 1 0011 1 0 0 0 1 0012 1 0 0 1 0 0013 1 0 1 1 1 0014 1 1 0 0 0 0015 0 1 0 0 1 0016 1 1 0 1 1 0017 0 1 1 0 0 }〈a_2 〉=〈a_17〉=0 1 1 0 0, 其循環節次為17-2=15次 此"運算"的循環節次為15(週期為15)

探討鉑錫合金結構對直接乙醇燃料電池陽極催化反應之影響

現代各國重視環保,醇類燃料電池因此崛起,而其中最為安全的乙醇燃料電池使用之Pt金屬觸媒容易受中間產物毒化降低穩定性,因此Pt與其他金屬形成合金觸媒之相關課題具極高的研究價值。 本研究主要針對鉑錫合金觸媒的結構進行探討,選用內核—外殼型奈米鉑錫合金粒子與無特定結構結合(Random-Alloy)之鉑錫合金進行比較,經由電化學圖表分析後,得到油相法合成內核—外殼型鉑錫金屬觸媒的標準流程。經過乙醇氧化反應的循環伏安法及其他分析測量方法比較後,發現本研究製成之內核—外殼鉑錫金屬觸媒,可以有效使乙醇在較低電位開始反應、提升乙醇氧化之反應活性及維持較長時間的穩定度,可應用於乙醇燃料電池之陽極。

颱風降水量的區域差異分析:空間內插法與逐步迴歸法的運用

本研究以探討臺灣颱風降水量的區域差異分析為主題,蒐集中央氣象局颱風資料庫1958至2014年間發布警報的颱風資料進行研究,運用GIS空間內插法、SPSS逐步迴歸分析法進行空間差異分析。研究成果得知臺灣各測站的歷年颱風平均降水量具有顯著空間差異,運用GIS空間內插法可推估臺灣各地降水量分布,其中以反距離權重法(IDW)的誤差率最低,其成果可作為具體繪製颱風降水量分布圖的依據,進而提供防災單位參考。 各路徑代表性颱風逐時降水量分析顯示,隨著時間序列及行進路線,颱風降水量變化趨勢也各有顯著差異。運用SPSS進行逐步迴歸分析,建立五個代表測站的逐時降水量推估迴歸方程式,可作為颱風逐時降水量推估的參考。

瞞是情?謊是愛?善意說謊與同理心的關聯研究

說謊,是生活中的常見現象。在每個人的成長過程中,或多或少都曾為了不同目的而說過謊。過去主流研究認為:只要是說謊行為,無論動機為何,都代表較低的同理心特質。但本研究認為,並非所有類型的說謊都是如此,基於體諒和避免傷害他人感受的善意說謊,應不是代表較低的同理心特質。因此,本研究以問卷和量表檢驗善意說謊行為與同理心兩者間的關係,發現兩者間存在正相關──善意說謊行為的傾向越高,代表同理心特質也較高。本研究希望這樣的發現能夠讓人們因體諒他人而說出善意謊言時不再感到內疚,也希望能為說謊與同理心的相關研究開啟更多可能。

如「膠」似「漆」-台灣淡水渦蟲黏液黏性及抗菌功能分析

本研究探討渦蟲爬行黏液應用功能。以化學及物理方式分析渦蟲爬行黏液黏性,確認其應用於仿生材料可能性,化學分析利用高濃度膠片及常見醣蛋白染色法PAS與過點酸硝酸銀染色,並以銀染分析做對照,發現渦蟲爬行黏液醣蛋白分子量為15~10 kDa及低於5 kDa部分。物理分析利用自製落球及斜坡實驗,發現渦蟲水溶性黏液黏度為2.7mm2/S,非水溶性黏液具黏滯性使鋼球於斜坡實驗中減速。再來分析渦蟲黏液抑制環境菌能力,探討其開發為抗菌塗料可能性,初步發現渦蟲爬行黏液中含有細菌,並使用無菌過濾渦蟲水溶性黏液進行抑制環境菌實驗,發現其對曝氣水中所收集到的4種革蘭氏陽性球菌產生抑制效果。未來將分析渦蟲黏液中醣蛋白種類及黏液抗菌機制。

行動式空汙追源裝置 以鉻酸鉀溶液吸光度測量還原性氣體濃度

本研究以光度計偵測鉻酸鉀溶液濃度,以其高氧化力特性,定量SO2與C2H2濃度。 結果證實氣體濃度與鉻酸鉀吸光度下降,有高度線性相關。SO2的最適方程式為:吸光度 = -0.2362 x (SO2體積%濃度) + 0.4472,偵測極限1.69%。C2H2的最適方程式為: 吸光度 = -0.146 x (C2H2體積%濃度) + 0.4492 ,偵測極限2.74%。並運用光度計原理,以3D列印與雷射雕刻製造機體,結合紫光雷射、風扇攪拌器、數位電錶與薄膜輸氣裝置,組裝「行動式420nm紫光雷射光度計」與氣體收集裝置,驗證鉻酸鉀溶在濃度10-4至0M之間,與光敏電阻值有高度線性相關:電阻值(kΩ) = 57044 x [K2CrO4] + 1.5309,R2為0.98。實際應用到乙炔測量,每公升乙炔使電阻值下降0.2041 kΩ,為行動式裝置,已能有效偵測氣體汙染事件,預防類似氣爆事件再發生。

能量。『油』我掌控。

本篇以動物油(豬、雞油)為原料,先固定好油的品質,再改變轉酯化反應中的各種變因,製備出動物性生質柴油。並將生質柴油與高級柴油以不同比例混合,試圖測出最佳熱值(針對傳統卡計,特別改良為自製測燃燒熱的裝置)。 先探討不同酸價下對熱值之成效,比較吸水前後之熱值差異(固定油的品質)。進一步研究實驗油:醇之莫耳數比、加熱時間、溫度及催化劑濃度對最終熱值的影響。 以最佳油組回頭比較植物油熱值,確認其成果。再針對燃燒後的CO2排放量做比較,以自製抽氣裝置和測量方式,探討其結果。

黃柏對血癌細胞之影響

素有十大功勞之稱的黃柏(Mahonia japonica),在本草綱目裡主治濕熱瀉痢、黃疸、帶下、熱淋、腳氣、痿辟、骨蒸勞熱、盜汗、遺精、瘡瘍腫毒、濕疹瘙癢。在我們的研究中發現黃柏莖切片水萃取的冷凍乾燥粉末確實有誘發血癌細胞THP-1及HL-60凋亡的現象。顯微鏡下,血癌細胞明顯的有減少及皺縮凋亡的跡象。利用細胞存活率分析 (MTT assay),發現HL-60在250μg/mL,THP-1在1000μg / mL的濃度下即有過半的細胞死亡率。因此,我們選定以上濃度分別做於3小時、6小時和24小時蒐集蛋白質進行西方墨點法實驗,進一步證實水萃取的冷凍乾燥粉末會誘導細胞凋亡蛋白bax表現增加,並於6小時明顯增加Poly (ADP-ribose) polymerase (PARP) 斷裂,此結果證實黃柏水萃取的冷凍乾燥粉末可誘導血癌細胞產生細胞凋亡。

「烯」金焦點

可折疊手機是目前熱門議題,目前市面透明導電薄膜產品價格都不便宜,尤其是以銀為主要的導電材料,而銀雖導電佳但也因金屬透光性不佳,而無法有效製作透明導電薄膜,因此我們想找尋便宜又有不錯導電能力的複合材料來製作相關產品。根據文獻顯示,石墨烯有著高透光性、質輕、導電性佳等優點,因此適合做此研究。本研究結果顯示:我們利用氧化還原法,有效製作導電性佳的石墨烯,再進一步與奈米銀進行複合。在10%石墨烯:1%奈米銀有著高透光性及導電性的特徵,最後利用PMMA及PEDOT:PSS作為添加物材質,可製成可撓式的透明導電薄膜。