化學科

本實驗首先探討製備氧化石墨烯的最佳條件，及其氧化後的表面官能基的含量及特徵。為了有效增加水中銅離子的吸附效果，我們利用幾丁聚醣進行複合並製成試劑，經實驗得知本試劑其最佳複合比例，氧化石墨烯與幾丁聚醣的含量比為3：2，複合後吸附銅離子效能為同質量活性碳的8-9倍。本試劑在重覆測試10次反應後，其吸脫附後的再生率為78.1%，表示本試劑有良好回收再利用效果。最後我們利用自製儀器有效即時偵測銅離子的吸附情形，其吸附率可達93.8％。

研究高粱各類材料在實驗控制下的抗氧化能力。我們用點滴法進行實驗-記錄滴數與重量，並外加獨創的萃液/碘液重量比法(B/A)觀測以減少誤差。 研究顯示：1.幼苗抗氧化能力：黃化苗 > 綠化苗。平均：金門9號 > 台中5號 > 大陸。2. 全株高粱抗氧化能力：果實 > 葉 > 枯葉 > 根 > 莖。3. 全株高粱遮光後抗氧化能力：果實> 葉 >根 > 莖。全株高粱遮光後葉與種子抗氧化能力增加。4. 部份葉子遮光的抗氧化能力：同株有遮光最佳。 5. 果實萃取溫度與抗氧化能力呈負相關性。 6. 常溫萃取及高溫萃取接觸空氣時間與抗氧化能力呈正相關性。萃取液酸鹼pH值與接觸空氣時間呈正相關。 7. 釀酒過程的平均抗氧化能力：液態發酵> 固態發酵。有酒麴 > 無酒麴。不接觸空氣>接觸空氣。

我們已經知道，過飽和醋酸鈉水溶液可以產生結晶放熱反應，之後再利用過飽和醋酸鈉水溶液放熱特性，製作出了一些簡易的暖暖包，經過詳細的觀察後，測量出它的多種性質：不同過飽和醋酸鈉水溶液濃度與質量，它們分別的溫度、持久時間等。除此之外，為了要使自製暖暖包更迅速、更簡易的產生出結晶，所以我們便將長尾夾、髮夾、彈簧等各式各樣不同的觸發介質丟入自製暖暖包裡面，或是利用在袋外敲擊、按壓、音叉震動等不同的方式來使它產生結晶，並探討與延伸結晶之位置及結晶困難與簡單的程度。最終，我們期望能做出一個能重複使用、不會發生低溫燙傷、又可以維護大自然的自製暖暖包。

本研究自組LED光電測定儀，連接電腦的數據處理，可準確連續偵測結晶紫的褪色反應。研究中先以眼視觀察結晶紫在酸鹼性中之褪色變化，並以自組的LED光電測定儀連續測定褪色反應。除評估LED光電測定儀的應用性及探討影響褪色原因外，也測定褪色反應速率。結果發現，以透光度所反應的電壓以對數換算對濃度的測定符合比爾定律；結晶紫在酸鹼性中的褪色反應屬不可逆反應，中性鹽類及有機物是不會影響結晶紫的褪色反應；反應速率必須在低濃度及極短時間內測定，才能獲得準確結果。自組裝的LED光電測定儀，經結晶紫水溶液褪色研究後，確認它體積小、低成本、光源穩定、可連續測定等特色，可開拓為中小學科學研究的工具，提高研究層次。

自然老師教我們做海底花園的實驗，令人驚訝的是在矽酸鈉水溶液裡，加入一些粉末，竟然可以「長」出像水草的柱體。我們很好奇心，於是便開始一連串實驗。研究結果發現： 一、不同物質結晶快慢速度不同，而不同物質，各有其最適合的水玻璃濃度。 二、結晶的物質加入水玻璃的量越多，長出的結晶物也越高。 三、等量的水玻璃，結晶物質所能長的高度，與水位高度有關。 四、水玻璃遇到酸性、鹼性和中性物質時，產生的凝膠、透光度及黏滯性效果不同。 五、醇類加入水玻璃，水玻璃濃度越高，凝膠現象越明顯、黏滯性越高。 六、可由透光度大小，判斷醇類濃度。 七、利用60%水玻璃，檢測真酒假酒的效果最好！

本研究透過蛋白起泡的過程，了解蛋白質變性現象、影響蛋白起泡因素，並分析蛋白泡比重與打發階段之關聯性。研究發現轉速1200RPM適合將蛋白質鏈結打開。添加液態糖、水、或提高蛋白溫度都有利於蛋白質鏈結打開，打出比重小、但安定性較差的蛋白泡。添加糖的時間點及糖量也會影響蛋白鏈打開，研究發現先攪打2分鐘將鏈結打開後再加糖，可使蛋白泡起泡佳，若加入超過80%以上的糖就可穩固蛋白質結構，打出安定性佳的蛋白泡。不同蛋種的蛋白泡比重為鵪鶉蛋＞雞蛋＞鵝蛋＞鴨蛋。最後發現比重在0.38 g/cm3~ 0.28g/cm3的蛋白泡，介於濕性與硬性發泡之間，適合應用在烘焙食品。透過實作了解適當比重的蛋白泡具有彈性，可拉出小尖頭並做出紋路凹陷率大、表面光滑的蛋白糖。

本實驗首創以手機應用軟體：”色差計”與ColorMath 測Lab值，並計算色差值。在自紫甘藍菜、菠菜及甜菜萃取的花青素、葉綠素和甜菜色素液中加入不同pH值酸鹼液及各種不同濃度重金屬水溶液後，將色素放入自製標準光源觀察箱中，使用手機應用軟體測量Lab值，並分析其色差值，發現高、低濃度色素液對酸鹼水溶液及不同濃度之各重金屬液皆有變化，且濃度可偵測準確至1/50ppm。此證明了：使用植物色素檢驗重金屬和溶液酸鹼度為可行之方式。本實驗植物三種色素皆可自生活中之蔬果萃取而得，提供大眾簡便環保又低成本的檢驗方式。

本研究應用創新方法：亞甲基藍溶液在特定波長(665nm)吸光度變化率測定物質的抗氧化力，有效減少人為誤差，提高實驗信度與效度；透過維他命C濃度與吸光度檢量線，將待測物抗氧化力換算成相當維他命C濃度進行比較。同溫下比較檸檬、奇異果、蘋果時，以檸檬抗氧化力最佳。同溫比較下綠茶、烏龍茶、紅茶時，抗氧化力以綠茶抗氧化力最佳。混合成水果茶後以15℃奇異果烏龍茶最具抗氧化力(61.07%)。最後在模擬水果茶中特定抗氧化物質相互混合對抗氧化力影響的實驗中，推論出抗氧化力與維他命C、葡萄糖及EGCG濃度、溫度及[H+]等相關，不但符合水果茶抗氧化力之實驗結果，也建立抗氧化力的數學函數逼近公式，以計算出抗氧化物不同混合比例抗氧化力高低。

本實驗以天然海藻酸做為生物吸附劑，並成功添加黃血鹽、赤血鹽作為重金屬檢測劑，實驗結果證明以黃血鹽和赤血鹽製成晶球，目視可檢測最低濃度，兩者晶球與硫酸銅、氯化鐵為1 ppm，硫酸鎳、醋酸鈷為100 ppm。以分光光度計檢測四種以海藻酸鈣晶球吸附重金屬吸附能力大小比較結果：銅離子＞鈷離子≒鐵離子＞鎳離子。本實驗以期在工業或日常應用上能有更廣的使用，以臺灣四周環海天然海藻取之不盡，製成顆粒檢測晶球以color sensor連線，供廢水排放處理即時處理，避免異常擴大。

本研究提高酵母菌電池放電方法有：1.活性酵母2.碳紙(-)-石墨(+)3. pH=7.73葡萄糖混液 4.需空氣5.大透膜6. 溫度40℃7. 出芽菌數增多；單一電池接近1.00 V。 當研究電極材質時發現鎂帶(-)-石墨(+)放電值高(2.368 V)，滿足負載LED的目標，因此製作鎂帶酵母-硫酸鐵石墨電池，單一電池接近2. 20V，四次負載LED中解決提高電能方法： 1.蒸發結晶法使石墨內長硫酸鐵結晶 2.豎立起酵母菌濾紙包能接觸空氣，裝箱保溫，讓酵母菌活得活躍易導電 3.盒底裝pH=7.70的葡萄糖溶液藉由濾紙毛細現象不斷提供糖液給酵母生長。 每次串聯4顆德製酵母鎂味電池，第一次點1顆藍LED 45分續接3顆LED藍紅藍，點亮1524分，第二次亮2788分，日製酵母鎂味電池，亮1076min。第三次1顆藍LED 45分續接3顆LED藍紅綠，亮1430分。