第62屆--民國111年

利用身邊廢棄殼粉，包括蛋殼、花生殼及蝦殼，進行鐵、銅、鋅、鎳四種重金屬離子的吸附，藉由自製吸光度計、黃血鹽滴定重金屬離子形成錯合物，探討殼粉吸附重金屬離子的效果。結果發現，三種殼粉對重金屬溶液吸附能力為蝦殼粉＞蛋殼粉＞花生殼粉。蝦殼粉小晶球對硝酸銅的吸附率為220.0 mg⁄g蝦殼粉；蛋殼粉對硝酸鐵的吸附率為200.6 mg⁄g蛋殼粉；而花生殼粉對硝酸鋅的吸附率為112.5mg⁄g花生殼粉。不同殼粉對離子的吸附效果不同，蝦殼粉吸附能力為 Cu＞Ni＞Fe＞Zn。包覆殼粉的海藻酸鈉小晶球吸附重金屬優於大晶球及純殼粉。包覆0.2 g蝦殼粉的小晶球，對硝酸銅的吸附較純殼粉提升約30.1%。第1型(純蝦殼粉)及第4型(蛋殼粉：蝦殼粉=3:1)海藻酸鈉小晶球對銅離子吸附效果最佳。

本研究主要針對特斯拉閥的概念自製通道，探討通道擋板以及通過液體對於順、逆流差異進行探討。我們使用車床切割壓克力形成各式通道，並拍攝流體經過的過程、計算流體的順逆流差異。結果發現：以擋板形狀及排列方式而言，交叉三角形的順逆差效果最好；通道寬度則是寬度越寬流速就越快，因此擋板凸出程度越多流速就越慢，且凸出程度越大，順逆差異就越明顯、擋板間距在 2.8 ～ 3.2公分時順逆差異最佳；水溫提高雖有助於提升順逆差，但卻會因流體寬度變窄的影響而效果變差；流體的黏度愈小，順逆差異就愈明顯。

本研究驗證多霜蠟鼠婦及光滑鼠婦的交替性轉向反應行為，並探討何種因素會影響此反應。結果顯示，兩種鼠婦皆具有交替性轉向反應，在95%信心水準下，有80%以上呈現此反應。此外，這種反應可連續發生，約87%的鼠婦在3次轉向中，至少連續2次出現交替性轉向。我們進一步探討影響轉向的因素，發現當轉向後移動距離增加，反應頻率就愈低，並且證明沿牆行走會影響轉向方向。最後藉由步態分析證明，鼠婦轉向時的步態與直線移動不同，內側的胸肢站立期比率較外側高，此與前人所提出雙側不對稱腿部運動(BALM)的解釋不同，且為支持此假說的另一項有力證據。

透過多次觀察焚火台的經驗，並發現這幾年大家開始採用比較環保的木質顆粒當作燃料， 在這次不斷的研究中，逐步發現自製木氣爐搭配木質顆粒燃燒的效果差異。我的研究共有七個研究目的，分別為木氣爐原理與材料調查、自製木氣爐、探討自製木氣爐外罐口徑大小對木質顆粒燃燒的影響、探討自製木氣爐內罐底層孔洞大小的對木質顆粒燃燒的影響、探討自製木氣爐內罐上層孔洞大小對木質顆粒燃燒的影響、探討自製木氣爐內罐上層孔洞排列形狀對木質顆粒燃燒的影響、經參數優化的自製木氣爐及改良裝置的比較。隨著一次又一次的實驗，漸漸發現一些問題，在實驗中試著改良我的木氣爐，最後藉由數據分析，做出一個最適合搭配木質顆粒燃料的野炊木氣爐。

本實驗目的為探討不同製作條件下，對鉍結晶顏色的影響。 研究發現，鉍結晶的顏色會受到冷卻速率影響。冷卻速率的部分，正常環境下坩堝熔化的鉍結晶多是金色，不鏽鋼的多是藍紫色，放入水中會得到銀色結晶，冷卻時加熱溫度越高的鉍結晶，藍色部分越多。色光照射對鉍結晶的顏色沒有影響。只有加入陰離子表面活性劑時，成功的製作鉍結晶，顏色為金色。 冷卻時的溫度會導致表面的氧化層（三氧化二鉍）表現出不同的相，加熱溫度越高，藍紫色的γ-phase所佔的比例越高，金色α-phase比例越少。而金色部分抗磁性較強，藍色較弱，未來希望可以將鉍結晶抗磁性應用於水處理清除碳酸鈣沉澱物等物質，能對生活與環境有所幫助。

本研究利用蝶豆花果凍進行電解。透過將電解質水溶液製作成果凍的方式，使溶液具有固定的形狀，不會隨意流動，且利用蝶豆花作為酸鹼指示劑，方便觀察電解時電極處所產生的酸性物質和鹼性物質，而酸性和鹼性物質讓指示劑顏色改變，藉此觀察果凍膠體內部離子的移動情形。透過電解蝶豆花果凍，能在電解實驗中觀察果凍明顯的變色，使人更加了解離子的流動方向，也能觀察電解實驗在電壓大小、電阻不同、路徑長短不同、同時有不同高低電壓在同一果凍時，離子的流動情形。我們發現電壓愈大，會使電解的速率加快，但是不會影響反應途徑。而在不同電壓中電解，離子會選擇往最高電壓方向移動。

上自然課時，曾觀察到鹽的結晶，也曾看過使用過飽和溶液長出結晶的影片，特別是硫酸銅晶體型態明顯且吸睛，激起我們研究的興趣。從硫酸銅的溶解度曲線知道溫度愈高，硫酸銅溶解度愈大，配置過飽和硫酸銅溶液後，藉由溫度的變化，可以得到硫酸銅結晶。首先配置濃度33.3%硫酸銅水溶液，經過濾後倒入培養皿中，以取得型態良好的晶體，再將晶體取出作為晶核，綁上釣魚線，放入濃度33.3%過濾硫酸銅水溶液中，盛裝容器改為燒杯並於上方加蓋或用保鮮膜封住，以防異物掉入產生雜晶。隔天若發現底部出現結晶，將此溶液加熱溶解，或再補充同濃度的硫酸銅水溶液，等待溶液降溫後再將晶核放入，七天內即可得到5公分長的硫酸銅晶體，以水晶膠包覆後達到保存效果。

在航太工程中，多數的載荷（Payload）都因成本預算問題等無法決定軌道方位與位置， 所以當火箭能夠進入量產和縮小化時，就能有效的將成本降低。我們就以等比例縮小火箭模 型探討控制制導方法做為研究專題。這個專題中，我們以模型之控制構造和控制方法作爲核 心。開發出利用陀螺儀MPU6050之資料經由Teensy 4.0和C++程式的運算輸入PID模型，並且 反應在伺服馬達MG996R上，最後裝上3d列印的可動式噴嘴上進行研究。

本研究是將農業廢棄物—甘蔗渣作為原料製備活性碳，經由本團隊研究發現，以500℃碳化、950℃活化，C：KOH =1：2所合成之活性碳達到1335m²/g的比表面積。接著將合成出的活性碳進行染料吸附實驗，得出吸附甲基橙與亞甲基藍，熱力學皆較符合Langmuir 的單層等溫吸附模式；動力學皆較符合pseudo-second-order，因此推論化學吸附為主要吸附模式，且不論是吸附帶負電的甲基橙亦或是帶正電的亞甲基藍，皆有好的吸附表現。吸附量可達500mg/g及476.2mg/g，相對於活化前25.7mg/g及21.1mg/g提升近20倍。也可發現亞甲基藍的吸附量略高於甲基橙，因此推論本實驗所製備的活性碳表面帶有較多負電荷。最後，再將吸附飽和後的活性碳進行再生，考量經濟效益及便捷性，以酒精脫附會是較好的選擇，可達約50%的再生效率。

本研究在觀察校內和家附近的獨居蜂築巢行為，以及紀錄校內的獨居蜂子代從卵期到羽化的過程，並以加溫設備觀察其在特定溫濕度下的羽化時間。對比了周圍有水的環境和沒有水的環境後，前者獨居蜂產卵築巢的數量明顯較後者多，顯示出獨居蜂更偏好周遭有水的環境；以恆溫箱對棕泥壺蜂進行加溫羽化後得知，溫度對於其羽化的影響比時間大。另外也發現，棕泥壺蜂巢室內，有塗料土塊的吸水能力較無塗料的差。