化學科

物品的日期標籤一直是消費者了解商品可實用的重要資訊來源，但有時文字不易識別。有些標籤顯示期限，卻不能真實偵測商品恆溫運送與新鮮度。本研究企圖利用日常生活常見指示劑，透過控制變色條件，建構隨時間、溫度變色的變色標籤並結合手機擴增實境APP，增加使用者方便性。結果發現，加入酵母菌與白砂糖後的發酵過程，能改變與穩定酸鹼指示劑的變色時間。紫色高麗菜汁與本氏液，在調整添加物的比例後，還能控制變色時間與溫度。在製成新鮮度標籤上，以玻璃紙隔開食物較為合適。我們成功完成提供複合資訊的變色標籤，包括：冷藏食品標籤、冷鏈監測標籤、常溫監測標籤等三種標籤，透過連結手機擴增實境APP隨時了解變色標籤顏色所代表的訊息。

市面上中小型風力發電機的蓄電池使用鉛酸電池，此電池兩極浸在同一電解液中，不斷充放電之後會有再結晶問題，使電池壽命縮短而不環保。為求「環保」，我們發現了可以改善此問題的電池──逆釩流電池。 此電池現用的質子交換膜多由Nafion®公司製作，雖廣為使用，卻因釩離子滲透率高而效率不佳，而萌生一種想法：可否找到更好的膜呢？ 參閱文獻後，發現以聚醚碸樹脂（PES）、磺酸化聚醚醚酮（sPEEK）為材料的膜很有潛力。前人研究兩種材料比例差異，未以其他因素進行實驗。此報告主要以不同帶電程度──磺酸化程度的sPEEK製膜改良並探討。 在製作並測量各膜的物理性質後，因為膜的帶電性，配合其差異穿透的特性，進而提出將此膜用於更環保的電池──海水濃差電池。

本研究探討酒石酸與鈣離子反應在不同環境下造成溶液旋光度改變的情形。首先，我們先利用雷射光、玻璃偏光片、電路板、顯示器(顯示電壓)製作簡易旋光儀器，經測定後能呈現線性關係，證明本儀器的可行性。為了避免沉澱物干擾自製旋光儀的測量，我們採用極微量濃度進行反應。在極微量濃度下，不具旋光性的微粒晶核不會造成溶液旋光值改變，而酒石酸鈣微粒晶核形成時，則會造成溶液旋光值變化。形成酒石酸鈣晶核的過程中，不同條件下會產生(+)旋光性及(-)旋光性的情形。在雷射筆照射下產生廷得耳效應，顯示晶核形成前期應屬於奈米顆粒。最後，我們在反應過程中，利用硫酸鈉移去鈣離子後，能得到一個穩定不變(-)旋光性的溶液。

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。

本研究以科學邏輯的實驗方法與數據分析,探討各種催化劑的催化效率﹑特性與活化能的關係，從催化劑的用量﹑溶液的酸鹼性及溫度分析,找出適用於低溫及室溫環境可以快速製造氧氣的催化劑;但是在快速製氧下所產生的臭氧是必須避免的,所以進一步研究發現,在0℃及未照光條件下最不易產生臭氧,於是我們找出在低溫與室溫環境適用的催化劑分別是二氧化鉛及碘化鉀,並搭配適當的酸鹼值溶液使用。至於二次催化效果方面,PbO2的催化速率明顯下降,但是仍比MnO2來的快,這些研究結果將可應用在作為氧氣急救包瓶設計上的良好催化劑之參考。

本實驗探討以回收暖暖包、廢棄濾心碳材、鋁箔、鋁罐加上食鹽水製成鋁空氣電池的可行性。第一部分我們比較不同炭材和不同隔離膜種類的組合，發現備長炭和厚紗布的組合測得最大電壓約1伏特；第二部分則以活性碳粒及碳粉、透氣防水布、鋁箔及鋁罐，找出較佳發電效能的組合，發現備長炭添加活性碳粒的組合得到最大電壓約1.13伏特、電流0.2A；第三部分以使用過的暖暖包自製設計四種暖暖包鋁空氣電池，電壓均可達約1伏特。最後利用廢濾心碳材，自製設計五種濾心碳材鋁空氣電池，並經由簡單串聯後電壓可達3伏特、電流接近0.1 A。其中實用性較高的電池有二，一是濾心碳棒浸泡鹽水鋁罐空氣電池組，二是堆疊六層「碳塊-鹽水果凍-鋁片」空氣電池組。

本實驗以共沉澱法製作普魯士藍奈米顆粒，以調控沉澱溶液的溫度在25、50、70、85℃，分別成功製作出平均直徑為26、32、38、62 nm的Na-FeFe普魯士藍顆粒粉體。以GSAS結構分析程式擬合X光繞射譜圖，指出晶體結構為立方體，且提高共沉殿溶液溫度可以提高Na含量，減少H2O佔據孔洞。由反傅立葉轉換獲得電子分布圖，顯示與與C鍵結Fe的電子密度低約15%，其電子組態為C-FeIII及N-FeII，C-FeIII較容易進行還原反應。組裝成二次電池，顯示32nm及38nm普魯士藍為陰極的電池，C-FeIII及N-FeII，均可以進行氧化還原反應，其電容量較高且充放電衰退率較低。

本研究主要探討「霾害」中的NO2氣體的各種特性，藉由自行組裝的簡易裝置進行含量的檢測，提早預警，減少傷害。實驗中NO2可利用Cu片及HNO3製備，且NO2溶於水後再次形成HNO3及NO，接著利用簡易裝置探討NO2的製備及其動力學參數的測定，再以化學冷光試劑魯米諾偵測NO2氣體濃度。最後，以自製簡易偵測NO2儀器，找出最佳偵測NO2氣體濃度的最佳條件，並設計儀器方便攜帶檢測。

由於鎳原料價格高，有些企業為了求生存，生產耐腐蝕性能極差的無鎳低鉻200系列不銹鋼，魚目混珠為304不銹鋼銷售；有些企業則寧可選擇開發價格較低，但無損耐腐蝕性能的高鉻、無鎳及鉬的445不銹鋼，以取代304不銹鋼應用於含氯離子的環境。本研究的主要目的，為印證445及304不銹鋼兩者的耐蝕性質對等性。透過金屬合金成分分析、金相與微組織觀察、含氯離子環境的耐蝕性質測試、不銹鋼抗孔蝕當量值計算等實驗方法，綜合分析結果證實，高鉻、無鎳及鉬的肥粒鐵系445不銹鋼，其耐孔蝕性能與沃斯田鐵系304不銹鋼相當，具有取代304不銹鋼的潛力，可做為降低成本兼顧耐氯離子孔蝕的最佳材料選擇。

抗氧化力是近年來熱烈討論的議題，所以我們想結合臺東在地盛產的農作物─洛神花，以及生活中常見的花茶(玫瑰花、桂花、洋甘菊、菊花)來探討其抗氧化力，主要採用碘滴定法來測量，進行不同水溫、浸泡時間、濃度，以及糖添加物的實驗比較。實驗結果發現桂花花茶的抗氧化力最佳，其次是洋甘菊花茶，而洛神花的抗氧化力最差；而使用較高的水溫沖泡、增加浸泡時間以及提高花茶濃度，或是選擇適合的糖添加物亦會提升其抗氧化力。 因此，若飲用花茶時，欲要較高的抗氧化力，可以使用較高水溫，至少浸泡15分鐘的高濃度的花茶，此外，洛神可以添加砂糖，桂花則添加蜂蜜以提高其抗氧化力。