環境學科

現有的排風設備往往受環境風向影響，導致進風量受阻，進而引發通風不足的問題。在進氣效率低落的環境中，無論是工作安全、設備運行，甚至日常生活，都可能面臨潛在風險。本創作的核心特色在於風扇能根據外部風向靈活調整運行方向，使排風設備即使在外界風場干擾下，仍能維持穩定且高效的通風率，從而有效改善傳統排風設備的局限性，提升整體換氣效能與環境安全。

本研究以天然材料製作「水溶性包裝袋」為目標，期望改善塑膠袋所造成的環境問題。從腐壞地瓜萃取出澱粉為原料，並將甘油、聚乙烯醇（PVA）、檸檬酸、硬脂酸及水混和以塗佈機於玻璃片上製膜。針對不同比例所製成的水溶膜，透過SEM探究聚合物的交鏈情形；藉由拉力實驗找出膜袋 荷重性最佳的成分比例，澱粉、甘油含量較低者，膜袋荷重表現佳。以熱重分析法探究膜袋之熱穩定性。以FTIR分析成分比例不同的膜之氫鍵，圖譜中可見甘油所造成之變化，同時影響膜的黏滯性。透過微粒動力學將膜溶於水中，施以擾動並觀察微粒粒徑變化情形，攪拌時間越長粒徑越小。最後，將自製膜放於植物盆栽上，觀察植物成長及測量滲透水pH值，確保其對環境友善，以利推廣應用。

本研究利用合成三種金屬氧化物Fe3O4、Co3O4、NiO，藉由改變摻入海藻酸鈉薄膜的比例以提升四氫呋喃(THF)去除率。先改變海藻酸鈉比例進行實驗，得到3 wt%的海藻酸鈉為最佳薄膜條件。再合成三種顆粒並鑑定顆粒特性。再將顆粒摻入海藻酸鈉薄膜，鑑定薄膜的親水性。又以90 wt%的 THF 為有機染料進行滲透蒸發實驗，改變時間後，選定 6 小時為實驗的控制時間。接著用摻入不同氧化物的薄膜進行滲透蒸發，探討何者除去THF的效果最佳。當中以Alg/1%Co3O4 的效果最佳，可產出純度99.96%的水。另將Alg/1%Co3O4進行以異丙醇和乙酸乙酯為有機染料的實驗，同樣有不錯的效果。

本研究設計一款低成本的微型霍夫曼電解水裝置及氫氧燃料電池，僅需約20～30毫升的電解液，除了完成各種電解變因的探究，也準確量測法拉第常數及亞佛加厥常數 。 因應綠色永續，收集電解產生的潔淨能源氫氣，並研究增加電池放電效果，包括電極直徑、碳棒淬火次數、電極距離、電解質種類與濃度、添加活性碳粉等，充電5伏特，時間5分鐘後負載馬達轉動20分鐘達4倍使用時間。進一步利用太陽能作為電力來源，以此為單電池串聯3個電池可提供約5.6V電壓，使紅光LED持續運作15分鐘以上。 利用電解法，可回收溶液中的重金屬銅離子，免去強鹼的使用，回收率的探究發現通入的電流強度愈高、溶液溫度愈低或添加螯合劑，會造成回收率下滑。

本實驗是利用電場可吸附水中帶電粒子，以及超音波可將物質震碎的特性，將兩者的效果結合起來，探討是否有助於水質的淨化。實驗結果發現，雖然超音波在開始時 確實可以使導電度上升，但與電場一起作用24小後，會比單純使用電場的效果差，因此判斷以超音波輔助或加速水質進化的功效是有限的。此外，經過氨氮測試後發現，電場能有效降低水中氨氮的量，而過高的氨氮是造成池水優養化的主要原兇，而一般水族業者或玩家也都希望養殖缸中的氨氮越少越好，而實驗結果證實可利用電場降低水中氨氮量，繼而達到阻止優養化發生的作法是可行的。