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高級中等學校組

多孔性氧化鋅矽藻土複合材料在抗菌上的應用

本篇研究以矽藻土為原料,藉由添加無機物及抗菌材製作一兼具多孔性及抗菌功效之複合材料,為了製作高比表面積的氧化鋅粉末,以自行組裝改良式直接沉澱裝置,比較反應溫度、體積流率以及滴定速率對產物粒徑的的影響,在材料造孔實驗方面,採用精鹽、硝酸鉀以及過碳酸鈉作為造孔劑,以溶解方式形成孔隙結構。由實驗結果得知,矽藻土經摻混水泥砂可獲得極佳的成模強度,而改良式直接沉澱法證實降低體積流率以及提高反應溫度皆可有效提升產物的比表面積,當反應溫度由25°C上升至60°C,所製備的奈米氧化鋅粉末的比表面積可達15m2/g以上,約為原先的5倍左右,將含有68nm 5%ZnO的多孔性矽藻土複合材料進行抗菌實驗,在水相環境下對於大腸桿菌的抗菌率可接近100%。

應用行星輪系於磨墨機構之設計與分析

市售磨墨機使用時都需要專用硯台,因此侷限了磨硯之泛用性。還記得小時候玩過可以畫出花型曲線萬花尺,這曲線成形定義是由內擺線所構成,適巧這運動軌跡可應用於磨墨機構。本研究應用連桿與內擺線運動機構配合進行軌跡設計,原理是運用連桿一端(與萬花尺小齒輪上一支點連接)及連桿中間具一可滑動調整鈕之運動限制,使連桿另一端點(墨條端)產生軌跡變化。透過實際組裝後測試,調整小齒輪上連桿端支點位置設定,便可以畫出大小不同圖案,另外只要調整連桿中間調整鈕位置,便可以變化輸出不同長寬比曲線,此比值可以變化適用於不同形狀及大小硯台。完成確立實驗後,我們將整個作品做最佳化設計,以符合實際使用者的需要。

動物之家的經營狀況與附近居民觀感之比較分析-以北北基為例

近年來,國人動物保護意識抬頭,動物收容所漸受重視。我們以ArcGIS分析北北基的公立動物收容所附近的地形與土地利用現況;以數據分析了解北北基動物收容所內流浪動物數量變化;再利用問卷調查區域內公立動物收容所的經營現況為佐證,並訪問里長、里民對動物收容所設立的觀感與對流浪動物的態度,共回收183份問卷;接著利用SPSS 26統計軟體分析里民基本資料變項與流浪狗問題之間的關係。研究結果顯示,動物之家多設立在地形平坦,且皆遠離住宅區及商業區。隨著醫療衛生的改善及零安樂死政策實施,收容所的動物安樂死率降為零;研究區域內里民皆有向里長反應過流浪動物太吵的問題,但大部分民眾不會棄養貓狗並認為訂定動物保護法解決流浪犬問題極為重要。

探討海藻酸鈉晶球與甜菜紅素晶球移除重金屬離子之能力

本研究應用海藻酸鈉和甜菜紅素螯合重金屬能力及海藻酸鈉交聯作用製作海藻酸鈉晶球。並將富含甜菜紅素的火龍果汁稀釋液與海藻酸鈉混合後做成甜菜紅素晶球,比較兩種晶球在不同條件下移除銅金屬離子能力,得知兩者在不同濃度之銅離子溶液中靜置40分鐘反應可達平衡。且由溫度效應、酸鹼效應及濃度效應之實驗結果得知在25℃,pH=5,不論100或1000 ppm Cu2+,皆為甜菜紅素晶球移除率較海藻酸鈉晶球優。不過當高溫、強酸及保存多天的條件下甜菜紅素晶球的移除能力會逐漸下降。另外,比較晶球在25℃,pH=7下,移除1000 ppm不同重金屬離子(Co2+、Ni2+、Cu2+)之能力,得知甜菜紅素晶球的移除率皆優於海藻酸鈉晶球;此外,海藻酸鈉晶球移除能力為Co2+≅Cu2+>Ni2+;而甜菜紅素晶球移除能力為Cu2+>Ni2+ >Co2+。

老師,我又沒有出口成「髒」! —國、高中校園的哪些話語是髒話?該禁不該禁?

因為曾被指正屁是髒話,所以GOOGLE問卷調查133人,不同年齡層、性別對髒話使用頻率、原因及認知,並同時留存儀器Arduino量測視覺後行為反應時間。共得399個數值時間,以軟體EXCEL及Past 3.14 software製圖、數據分析。受測者罵髒話的頻率最高的是偶爾(每天1-10次),而認為「幹」和「幹你娘」是髒話的人數百分比占最高,絕大多數的受測者都是由同學身上聽過髒話,大家都很清楚知道罵髒話不能解決問題。罵髒話次數非常多的人,其視覺後的神經反應時間最快僅0.35秒,經Dunn's post hoc分析與其他族群者有顯著差異。本研究的結果,認為在國、高中校園這樣需要他律的年齡層要持續禁止講髒話,但某些字詞不能算是髒話,講髒話的學生也不代表學習狀況不好。

結合物聯網與低功無損音樂傳輸的智慧書架音響

本專題設計一個音樂展示書架,結合射頻無線傳輸技術(RFid)感應在音樂CD上的射頻標籤,再透過低功耗藍芽傳輸技術(BLE)來傳輸資料給樹莓派媒體中心,透過資料庫程式去搜尋無損音樂庫中相對應的音樂,最後以高傳真數位類比轉換器(HiFi DAC)還原聲音的類比信號再傳輸至真空管擴大機。以既方便又無損害音質的方式來呈現大家所熟悉的藍芽音響。同時為了讓這項商品能夠應用在商業展示場合與藝術人文空間,我們讓播放音樂就如同向大家展示一張音樂CD一樣,只是將之放置在一個木質書架。且為了讓書架不需要插電或是充電,我們採用低功耗的藍芽傳輸並配合深眠模式,做出僅使用室內光源就能夠使用的智慧書架,更適合安置在一些不希望電線裸露出來的藝文空間。

你在聽什麼?女學生讀書效果與環境聲響之探討

由於觀察到許多高中生習慣在讀書時聆聽音樂或白噪音(white noise),因而引發研究者好奇聲音環境與讀書效果、記憶表現之間的關聯性。本研究以實驗法比較學生在不同聲音環境下的記憶表現、專注與心情的自我認知;並以問卷法分析影響學生選擇不同聲音環境的因素、聲音環境選擇對成績的影響。研究結果發現,學生選擇音樂的原因是音樂能使心情變好,然而實驗發現在音樂的環境下受試者有記憶表現不佳的情況,受試者本身亦認為在音樂的表現下較不專注。而聆聽不熟悉的音樂時的記憶表現,比聆聽熟悉音樂時的音樂表現更差。實驗中受試者在白噪音環境下記憶表現較佳,由問卷亦發現讀書時傾向選擇白噪音的受訪者,其校排成績也較高。

以藻類淨化畜牧廢水並進行後續藻體加值利用

畜牧廢水中含有大量的氮、磷,排放前需先經過適當的處理過程。本研究利用五種不同的微藻藻株SU1、TU5、ESP-6、Tai-03、FSP-E來淨化畜牧廢水。先將上述五種藻株放入BG-11培養基中,觀察五種藻株的生長曲線和氮殘餘量,其中SU1的生長速率是最快的,但五種藻株最後一天的氮殘餘量是差不多的。再將SU1放入不同濃度的畜牧廢水,觀察藻株對廢水處理的表現,包括氮、磷的去除率、生長曲線、化學需氧量的變化等。最後將在廢水中生長最佳的藻株大量生產,並利用微藻中所含的養分製成液態肥料,提供植物生長所需養分,觀察植物的生長速率及外觀、判斷微藻液肥是否有效促進植物生長。種植後發現適量的液肥確實能夠加快植物生長速率並且順利的生長。

「塑」戰「塑」決────Aspergillus屬分解塑膠能力測試

本研究選用Aspergillus tubingensis、Aspergillus oryzae、Aspergillus japonicus 三種真菌作為研究對象,將實驗分為兩個部分,一為三種真菌是否能降解PU、PE、PLA三種塑膠,結果發現Aspergillus tubingensis在黑暗中皆能降解塑膠而效果為PU、PE>PLA,Aspergillus oryzae 與Aspergillus japonicus則有降解PU與PLA之能力。二為探討Aspergillus tubingensis在不同色光及不同pH值下降解塑膠的效果,結果發現Aspergillus tubingensis 在相同色光不同瓦數情況下,降解PLA的能力為3W>1W,降解PU則是1W>3W;相同瓦數的情況,降解PU能力為白光>紅光>藍光,降解PLA能力為紅光>白光>藍光;在pH=4及pH=9環境中皆無明顯降解塑膠之能力。

以Seq2seq模型實現論文心智圖自動生成工作

做研究時,經常需要閱讀多篇長篇論文,如何快速理解並歸納重點是影響效率收益的關鍵任務。針對此問題本研究運用深度學習配合其他程式算法輔助。將整個問題拆解成三個主要部分:模型處理、結構剖析、心智圖輸出,模型處理的部分我們訓練了三種不同的Seq2seq模型實現文本摘要,分別使用LSTM、BERT、ALBERT、比較並選擇綜合效益最好的模型;而負責拆解論文的結構剖析系統,則利用論文目錄分解整份論文,最後,心智圖輸出系統則整合剖析系統與模型結果,再調用Xmind API去生成架構清晰易讀易理解的論文心智圖。