高級中等學校組

本研究主要探討空氣鳳梨吸收與運輸鹽類的機制。首先，製作空氣鳳梨石蠟包埋玻片以觀察其表皮和內部構造。再來，分別以浸濕硝酸鉀水溶液的棉花包覆葉子不同部位，和對空氣鳳梨噴灑不同濃度的硝酸鉀水溶液，觀察空氣鳳梨在短時間內(1-3小時)與長時間下(14天)運輸硝酸鉀的情形。本研究發現：毛狀體是空氣鳳梨吸收鹽類的構造；空氣鳳梨吸收硝酸鉀後，短時間內會將其由高往低濃度區域運輸；長時間下硝酸鉀則由葉基部向尖端運輸，以抵抗高鹽逆境。最後，本研究提出空氣鳳梨運輸鹽類的路徑為：溶於水中的鹽類經由毛狀體進到植物體內，透過水的蒸散拉力將鹽類由葉基部運輸至尖端。未來，希望能以空氣鳳梨作為檢測環境汙染物與酸雨的指標性植物。

為了減少實習課磨刀所消耗的時間，及提升刀具研磨的準確度，我們重新設計了一組刀塔「神磨之塔」，此刀座不僅能做角度偏擺(Yaw)及俯仰(Pitch)，亦能搭配自製的砂輪機構，直接在車床上做準確的刀具研磨；我們利用Inventor 3D繪圖軟體，將零件各部位尺寸繪製明確，再以零件模擬配合檢查干涉，確定無干涉後，利用3D列印，將其刀塔實體化，並組裝進行測試。

本科展所探討及製作智慧圖控爐，為解決目前市面上的溫控器的限制，例如:溫度控制只能恆溫、溫度曲線固定等，而智慧圖控爐就是利用手機繪製溫度曲線來控制溫度的。若是以市面上的溫控器來講，生產者有新的東西要生產，但是新產品所需的溫度控制和舊產品不同，且溫度需要依時間變化，那生產者就必須訂製一套新的溫控系統，但對智能圖控爐而言只需畫新的溫度曲線圖，為此降低許多成本及提升方便性。

高中生就學常面臨跨區的通勤問題，學校專車接送幾乎成為各校必備的交通服務之一，但大部分的學校仍採用人工方式規劃專車路線，不符經濟效益，本研究利用高中所學的地理資訊系統，以南部某公立高中109學年度上學期11條專車路線為研究對象，針對該校一、二年級學生回收有效紙本問卷1,003份，調查搭乘專車需求的人數及建議的停站點，運用環域、疊圖等空間分析，評估既有路線調整及新闢路線規劃的可行性。研究結果顯示，重新規劃4條既有路線及新闢1條新路線，預估平均搭載率可從87.5%提升至93%。本研究希望能提供給無專業交通設計背景的學校行政人員，輔以地理資訊系統為工具，以更有效率的方式來規劃專車路線。

水蟲呼吸主要透過氣管系統，新近發現透過血紅蛋白的機制可在缺氧環境中提高獲氧。戶外調查記錄8種孑孓和1類搖蚊幼蟲，室內錄影觀察發現孑孓和搖蚊幼蟲活動有明顯分層。量測呼吸管、氣管長度和氣泡大小，顯示其與孑孓在水中分布位置沒有顯著差異，但閉氣與氣管長度高度相關。竹生翠蚊、白腹叢蚊幼蟲和搖蚊幼蟲長時間停留水體底層；反觀家蚊、斑蚊則反覆上下移動至水表面呼吸。本研究假設底層活動的孑孓與搖蚊幼蟲具備類似的血紅蛋白呼吸機制以獲得氧氣，顯微鏡下觀察發現白腹叢蚊幼蟲幾丁質外殼內側充滿紅色素點狀物，且隨著調控富氧與缺氧而有色澤變化。現階段已成功增幅6種蚊幼蟲的血紅蛋白基因，未來將釐清血紅蛋白在孑孓呼吸所扮演的角色。

本研究將洗淨後的廢棄稻殼，以溫度600℃、時間4小時，鍛燒成SiO2，固定SiO2 1g並加入AgNO3，以Ag作為電子載體，製備Ag/SiO2奈米光觸媒。將定量觸媒加入已通1 小時CO2的NaOH(aq)中，以紫外光照射進行半導體光催化反應。以AgNO3的重量百分濃度為變因，發現重量百分濃度10wt%之光觸媒將CO2轉化為CH3OH及C2H5OH的效果比其他比例之觸媒的效果佳，故對其進行研究與改良。因此，將已合成之10wt%光觸媒分別以時間與溫度為變因，鍛燒為Ag/Ag2O/SiO2奈米光觸媒，分析討論其產生CH3OH和C2H5OH的效果，並與未鍛燒的觸媒進行比較。

我們採用共沉澱法製造出奈米級磁性氧化鐵(Fe3O4)，接著探討此物質對不同重金屬離子的吸附效果，從而確立其應用在吸附並移除重金屬離子的可行性。我們發現奈米級磁性氧化鐵對於銅離子及鉛離子，其每公克最大吸附量分別為5.64×10-4及4.20×10-4莫耳/50分鐘。接著我們使用單寧酸對奈米磁性氧化鐵進行改良，再對銅離子及鉛離子進行吸附，其每公克最大吸附量分別為5.60×10-4莫耳/50分鐘及7.31×10-4莫耳/20分鐘。我們發現改良前後的奈米磁性氧化鐵對於銅離子的吸附效果差異不大；而改良後的奈米磁性氧化鐵對鉛離子的吸附量能達到未改良的2.61倍。最後推論最佳吸附銅離子是使用0.25克的奈米磁性氧化鐵放置50分鐘；而最佳吸附鉛離子是使用單寧酸改良後奈米磁性氧化鐵0.1875克放置20分鐘。

本研究探討新型分子模板之製作，並分析台灣河川中最常見的四種重金屬(銅、鉛、鋅、錳)之吸附效果，亦利用各個不同變因(競爭吸附、pH值等因素)，比較分子模板分別在不同條件下的重金屬吸附效果。接著再結合磁顆粒之構想，製作出磁性分子模板。經由實驗測量後磁性分子模板重金屬最高吸附量可達95%，其重金屬脫附效果也可達83%。磁性分子模板中的磁顆粒並不會影響分子模板的吸附，不僅可加快分子模板的吸附及回收時間，更可以將分子模板做更有效回收利用。

一次生活中的經驗促成了這一次的研究，我們探討了在不同狀況下(如:管重、管長、轉速、動摩擦係數、滾筒間的距離…。) PVC管的運動狀況。進而發現，理論與真實的差距，在真實情況，PVC管並不會是不斷在做S.H.M.，而是逐漸衰減，於是我們順水推舟，開始向PVC管的衰減率進行研究。最後，我們發現，管重、管長、轉速均不會影響PVC管的週期，與其相關的是接觸面間的動摩擦係數及滾筒間的距離。而後，再將結果與模擬進行比較，分析其差異之影響因素。

本研究旨在解決以往無法將影片色彩化的問題，設計方法分為兩大部分：首先，我們在基礎的生成對抗網路上加進了多個模組如：殘差模組以及特徵提取模組，我們實作多種不同組合的生成對抗網路，並比較其成效。其中，我們利用COCO dataset來訓練我們的的基礎模型。本研究以風景影片為主，因為風景影片的震盪和變化較小。在進入第二階段前，我們利用Kaggle風景圖片資料庫來微調最優的模型。而在第二部分，我們發現生成出的影片會有色彩不連續性的問題，於是我們提出了三套方案來提高影片整體品質來抵銷模型在前饋過程中所產生的不確定性以及隨機性。分別為H.264編碼技術，ORB預測個別幀，以及HSV提高色相穩定度。