化學科

為了能增進太陽能電池效率，以及了解太陽能電池作用的原理，我們試圖結合Ｎ型半導的二氧化鈦及Ｐ型半導體的氧化亞銅成為一個光電池。首先嘗試組裝出簡易的DSSC(染料光敏化太陽能電池)。實驗過程中發現二氧化鈦的塗佈濃度會影響其效能，故以不同塗佈濃度互相比較，尋找較佳塗佈濃度。接著組裝氧化亞銅作為半導體的太陽能電池。以直接燒結、改良燒結過程和以電鍍法等方式製造出氧化亞銅薄膜，比較不同方法製造出的氧化亞銅間之差異。並且以XRD及SEM觀測二氧化鈦以及氧化亞銅晶體結構，找出最適合成為光電池的條件。最後再將二氧化鈦和氧化亞銅結合，期望帶來更高的效益。

1. 探討溫度對於化學沉澱反應速率的影響。 2. 利用國中常見的不同種類化學沉澱反應代替硫代硫酸鈉與鹽酸反應來進行本實驗研究。 3. 分別利用光電比色計的透光度變化及導電度計的導電度大小變化來進行本實驗研究的測量方法。 4. 利用上述的實驗過程來找出最適合本實驗研究的反應溶液配置與方法。

本實驗中我們找到NO2(g)的偵測劑：Griess reagent。其吸附NO2(g)會產生偶氮化合物而呈玫瑰紅色。並且發現NO2(g)在不同濃度下具有不同的反應選擇性，但NaNO2(aq)並無此現象。即過量NO2(g)可以根據其反應條件，調節其所產生的反應。 因為Griess reagent可以檢測亞硝酸鹽含量，而食品中常添加硝酸鹽用以增色、防腐與抑制細菌生長，所以我們取各式樣本推算其硝酸鹽含量。發現各樣品中自然存在的亞硝酸鹽很少，大都以硝酸鹽形式存在。 我們也發現蔬菜樣品放置越久，其所含的硝酸鹽會快速增加，推測可能是由於細菌產生硝化作用所致，只要隔絕細菌的作用，就可避免硝酸鹽的大量產生。 為了方便偵測、保存和攜帶，我們將Griess reagent製作成各式偵測劑，可以更簡易的偵測氣態的NO2與水中的亞硝酸鹽。

近幾年來減醣飲食成為減重妙招，而抗性澱粉就成為熱門關鍵字。本實驗將針對臺灣飲食中最常吃的｢米｣進行抗性澱粉形成條件的探討。 我們自製了硬度與黏度測量機比較常食用的四種米，結果發現當抗性澱粉增加時，米飯會變硬、黏度下降，而直鏈澱粉含量越高的米經過5℃儲藏後抗性澱粉增加，隨者儲藏時間增加而變多；米飯水分越多，經5℃儲藏不會增加抗性澱粉含量；煮飯時添加油脂、醋及食鹽都能增加抗性澱粉的形成。最後，我們將冰過的米飯進行復熱，發現利用微波爐加熱30秒可以保留較多的抗性澱粉又能吃到熱熱的米飯。 飲食中增加抗性澱粉可適當降低糖類的攝取，因此，選對米飯並利用低溫冷藏增加抗性澱粉含量，可以讓你在平日飲食中輕鬆吃出健康。

我們以BR振盪反應為這一次的研究主題，並自製振盪觀測儀器。我們利用自製振盪觀測儀器探討改變各反應物濃度與溫度對BR反應之影響，並比較不同濃度BR與BZ兩種振盪反應之振盪時間，我們發現兩種振盪反應的第一次振盪時間明顯較長。BR振盪反應中碘酸鉀與雙氧水濃度愈高，振盪總時間愈大，但硫酸與丙二酸濃度愈高，振盪總時間愈小，改變錳離子濃度影響不太明顯，[KIO3]=0.2M、[MA]=0.375M、[Mn2+]=0.025M和[H2SO4]=0.225M時會有最多的振盪次數，當改變溫度時，溫度越高，其反應速率越快，所需的時間越短，出現振盪週期越短，溫度越低出現振盪週期越長，可見溫度與反應振盪週期呈正相關。

我們想要了解哪些食物含有單寧酸，首先要選用適當之指示劑來檢測單寧酸，經過測試後，選用硝酸鐵溶液來當指示劑效果最好。用硝酸鐵溶液分別滴定市售瓶裝飲料茶、市售茶包浸泡之茶液、咖啡豆浸泡之黑咖啡、多種水果與果乾，可發現瓶裝烏龍茶、瓶裝紅茶、三種茶包和咖啡豆泡成的黑咖啡都含有豐富的單寧酸。然而市售A品牌瓶裝綠茶因添加維他命C，水果和果乾裡也含有維他命C，因而無法以少量硝酸鐵溶液滴定來判斷是否含單寧酸。 最後，我們也想出以照度計來分析單寧酸與鐵離子產生錯合物的透光程度，我們研判三種茶葉中，綠茶的單寧酸含量最高；烏龍茶單寧酸含量次之；紅茶單寧酸含量最少。

指紋檢測技術為現今偵辦犯罪事件中一項重要的工具，傳統上以粉末法檢測指紋中的水分為主要方法，然而水分易隨著採樣時間拉長而消失，粉末法就難以派上用場。為解決此難題，本實驗利用奈米金可吸附油脂的特性以及具「表面電漿子偶極共振」效應，比較奈米金、奈米金團簇、四氯金酸三者於檢測指紋效果的優劣。研究發現三者之中，以指紋復現明顯程度來看，奈米金團簇的效果最佳，因其可以照射紫外光之後顯現出螢光，而四氯金酸耗時最久，因其須先還原成金原子，故整個過程長達兩小時。本研究亦嘗試在奈米金團簇上，修飾K他命抗體，以達到更加專一的指紋檢測。

食安與環境問題是地球永續發展的重要議題，我們以無塑材料幾丁聚醣(CS)與海藻酸鈉(SAL)來製造保鮮膜，研究結果發現：1. 幾丁聚醣(CS)加酸水解後可成膜但不防水，加鹼中和後可防水但非常皺。2 .2%CS和2%SAL 無法直接製成混合膜，須以複合成膜方式製膜。3. 2%SAL交聯反應後，可與CS製成膜性較好的複合膜。4.添加天然增塑劑(甘油、蜂蠟、橄欖油)可增加CS-SAL複合膜韌性(拉力)、可塑性及防水性，而添加明膠後，雖然韌性降低，但卻大大增加形變率，可以製成適合包覆食材的保鮮膜。5.加入添加劑後的保鮮膜在防止麵包發霉與香蕉變黑都有不錯效果，但沒有辦法明顯防止蘋果褐變。6.自製保鮮膜在泡過酸鹼後，仍具包覆效果，而加入添加物的保鮮膜具有透氣性。

傳統的藍染，染一塊深藍的布，有時要反覆染個二、三十次才行，而每一次的洗滌，都是藍水對環境的污染！ 我們以便宜的零件及回收的手機變壓器插頭，成功的製造出第三代簡易吸光儀，其中六段電源供應器以不同電壓驅動光敏電阻感光後的電壓變化，線性趨勢線的相關係數R2值可達0.99，而配製藍染溶液的色階檢量線，辨色的相關係數也可達0.9以上，因此，可以輕易的分辨藍染後的廢液濃度，回收再利用。 同時，我們企圖以水果皮內膜取代保險粉(連二亞硫酸鈉)的臭味及毒性，也意外的發現，減少藍染洗滌廢水及減少藍染次數的簡單方法-回歸加酸定色，可讓染料溶解度變小而定色於染布上。

本研究的目的是要透過天然果汁和食用化學果汁之透射強度及光譜吸光度圖的實驗結果，建置一個小型數據資料庫，讓大眾能透過自製簡易光譜儀，檢測對照蘋果汁和檸檬汁是否含有化學成分。根據實測結果發現，天然果汁濃度愈高，吸光度亦愈高；而天然果汁內加入的化學成分比例愈高，則吸光度反而愈低；且可明顯看出，完全無天然果汁的化學果汁，其吸光度呈現出一條沒有波峰且吸光度僅維持在0.4以下的近似水平線。