工程學科(二)科

為了改善自然界常見的兩種水汙染：有毒色素與大腸桿菌，本研究將活性碳接上鐵磁流體，以低成本的活性碳製作成吸附色素並可回收再利用的鐵磁流體，再將奈米銀摻混在本研究複合物多孔性物質的表面，藉由調控活性碳和不同的銀離子濃度及比例，確定最佳的製備條件，並對其抗菌性能進行測試，以達到回收再利用、改善水資源的目的。 本研究摻混奈米銀粒徑在一固定範圍內溶解析出，因此殺菌力強。在選定的溫度範圍內仍保有磁性，具有回收便利，淨化水質後較無污染等優點；此外，在常溫常壓下保存六個月後，發現其磁力並未明顯消失，不僅具有長期性的利用價值，且成本低廉，未來有極大的潛力能夠廣泛應用於大型住家水塔或泳池殺菌除臭，吸附去除有害物質。

利用氧化還原反應，鋁的活性較銅大，因此鋁扮演失去電子的角色，將鋁片放入2 M KOH，銅片放入模擬含銅高濃度之廢液1 M CuSO4，銅廢液之Cu2+ 離子得電子析出於銅片，原本濃度高達 6.35×105 ppm之廢液，經回收後Cu2+ 離子濃度下降至1.999 ppm，符合行政院環境保護署規定之放流水標準3.000 ppm，Cu2+ 離子回收率達99.99 %。達到淨化銅廢液的效果，同時氧化還原過程中可產生電能，接上蓄電池，儲存產生之電力，其電壓1.575 V及電流3.05 mA。 利用上述的條件，製造出裝置模型，我們並利用塑膠桶及藥品瓶、橡皮塞、珍珠板、5組球閥、透明塑膠管、塑膠接管，製造本研究裝置模型。 裝置優點：半連續式多級操作、回收銅金屬、產生電力、淨化水質達法規之標準、製作成本低。

本次實驗的目的是以蛋殼作為原料，比較水熱法與直接鍛燒法兩種製造光觸媒(CaTiO3)的方法，探討其在可見光照射下，將CO2還原成甲醇的效率。之後我們找出最佳反應觸媒後，以日光取代實驗室的光源，觀察其將二氧化碳轉換成甲醇反應效率。經由CO2轉換成的甲醇可作為燃料使用，藉此捕捉碳、減緩全球暖化所造成的問題。目前以實驗室的光源照射，我們觸媒將二氧化碳還原成甲醇之效果最大可達650ppm。在日光下的的轉換效率則約可以達到77ppm。我們希望往後透過不同的配方與比例製造觸媒，提高觸媒反應效率，使觸媒除了在實驗室，更實際應用在日常生活中。

幾丁聚醣為富含利用價值的生化材料，目前多被應用在醫學方面；它具有配位官能基，能與金屬離子進行吸附，進而改善環境中受汙染的水源。本實驗利用蝦殼自製成幾丁聚醣，按汙染比例最高的Cu2+作為本次實驗的主要代表，並以檢測幾丁聚醣加入不同的量，對Cu2+吸附之影響作探討。 本研究主要採用以下兩種方法做為吸附實驗： 1.直接沉澱法。 2.薄膜吸附法。 並且改變下述兩種變因，來觀察幾丁聚醣與硫酸銅之間的吸附效率: 1.改變加入的幾丁聚醣含量。 2.改變硫酸銅的濃度。 最後運用朗伯-比爾定律求出吸光度，推算出能吸附環境中含銅汙水的最佳比例。

臺灣屬地震頻繁地區，隨著臺灣民眾對建物造型特殊性與結構安全性的意識提升，為能達住宅居住安全與舒適功能，國震中心投入相當大的成本進行耐震試驗，因此實驗模組想透過縮尺建物進行非對稱建築物結構斜撐補強探討其消能效益。

燃燒過程中定義燃料與空氣混和比例為「當量比ψ」。ψ0.29時得到的淨能量為正值，因此加入微波後ψ=0.29~1.0皆能有效節省能源。

全球化石能源日益短缺，能源的價格終究會高漲到令人無法負擔的地步。倡導各項節能措施，積極開發各種替代能源，便成為現今世界各國最重要議題之一。在各種替代能源中，生質能源的開發與利用近年來受到高度的重視。 利用藻類做為生質能源有很大的潛力，主要的原因是藻類高產量的特性，光合作用效率高於陸生植物。有些藻類甚至含有高量的脂質，而脂質正是轉化成為生質柴油的重要關鍵原料。但不同藻種的脂質含量有明顯的差異，例如紅藻門、藍藻門的藻屬，脂質含量就較其他的藻門高。生長環境的不同，同藻屬間的脂質含量也會有很大的不同。 我們利用生活產生的廢氣來當成培養藻類的碳來源，如此更可以淨化空氣且又能解決能源危機，大量的生產生質能源。

本研究採用串珠模塊法，並將不同類型的人群濃縮為基本單元（模塊），並根據人流、門流，透過估算人潮流量通過節點所需時間，撰寫估算程式。旨在推估大型展場之疏散時間。 結果是：若以21600人、三層看台、四區一梯、長短邊有五及三門的巨蛋展場，並採垂直分流設計，將可執行安全疏散。 在本研究的巨蛋球場格式下，只要各分區人潮不重疊，人在看臺上移動速度會是影響安全疏散的關鍵。本研究推論：能安全疏散的大型展場設計標準是垂直動向獨立、每400人一個梯、大門出口前的緩衝面積必需足夠。 若要擴大展場的總容納人數，只需要微調距離參數以及模塊的參數，即可繼續推估不同規模的展場疏散情況。

台灣位於歐亞地震板塊間，地震頻繁，近年由於高樓林立，結構物耐震日形重要，國內外研究中心相繼投入相當成本進行相關試驗，因此我們想透過本專題去探討藉由在縮尺建物中安裝制震阻尼系統，紀錄結構之減震效益。 本研究目的電腦繪圖與雷射切割進行制震阻尼系統設計，配合多款感測儀器設備進行縮尺模型之耐震試驗，並透過實驗模擬不同地震波下，比對制震阻尼系統模型之位移、軸力與加速度是否有相同之消能效益趨勢？並討論他們在實驗後各方面的特性差異並做比較，依結果數據，以「適用範圍」、「經濟效益」、「減震程度」三點進行評估探討，本研究之制震阻尼系統中於中週期高阻尼元件安裝2/3層樓以上皆具有理想降低地震力損害。

在汽車能源使用上，廢熱占其能源消耗的40%以上，而所產生的大量廢熱對於CO2的排放及能源的損耗是非常嚴重的問題。就汽車能源來看，汽車引擎動力只約占車輛能源的30%左右，其餘能源的損失都以廢熱與冷卻形式排出。此專題是利用汽、機車的排氣管的廢熱能轉變為電能並將儲存，而儲存的電能可做其它電器的運用，例如運用於手機充電、行車紀錄器電源。若是排氣管的發電將我們的行動電源已儲存到滿電狀態，這時候若是繼續充電將容易損壞行動電源，所以我們的專題將它再次運用在排氣管的二次點火，讓所排出來的廢氣再次燃燒，以有效降低CO2、CO、HC的廢氣排放，這些的過程我們利用Arduino單晶片來作有效控制，達到「綠能」、「儲能」、「創能」與「環保」的目的。