化學科

閱讀文獻後發現，二氧化碳因其直線型分子的物理性質，可以穿透大部分的有機物質。因此我們設計裝置進行長時間的濃度變化檢測，數百次的實驗後發現除了PVDC保鮮膜與鋁箔亮面外，其他七種隔離物質均能讓二氧化碳穿透，所有的濃度變化速率都有先上升後下降的現象，達到最大值之前的速率變化可以由二次函數來描述(r=at2+bt+c)，且每種隔離物質均有不同的起始速率、最大速率。我們發現每種隔離物質的起始穿透速率越大，則最大速率越大，速率變化量也越大，且達到最大速率的時間越短。而隔離物質厚度越厚，或是表面積越小，則最大速率越小；裝置倒置、保鮮膜上加水或加二氧化碳水溶液也都能影響穿透速率以及達到最大速率的時間。

[濃度] H2O2隨濃度越高，頭髮褪色越快，表面殘留越多，張力越小；雙氧乳對頭髮的影響比雙氧水大，推測是乳狀易附著在頭髮上反應。 [時間] 1、染髮時間越短，表面殘留H2O2越多。 2、頭髮放置時間越短，H2O2表面殘留越多，六小時後會開始減少。 [酸鹼值] 中性到鹼性的環境讓雙氧水較完整反應，使H2O2表面殘留減少。 [實驗應用與推論] 1、利用濃度檢測計找出H2O2表面殘留越多時，Arduino讀數越大，其線性方程式為y = 3.0306x - 144.33 2、實驗發現較佳染髮環境是使用6%的雙氧乳，染髮過程在半小時至一個小時之間，調整染劑在中偏鹼。而染髮後在六小時內先清洗，會使得H2O2表面殘留較小且有一定的染髮效果。

國二上學期進行雙氧水分解製造氧氣時，有些組別經常發生吸濾瓶內壓過大，反應液體上升至薊頭漏斗頂端，同時會有噴出來的危險景象，而重金屬錳若處理不當則會造成嚴重的環境汙染，因此我們想改良實驗裝置和使用的藥品，使實驗變得更安全又環保。我們改用氯化亞鐵為催化劑，當加入2.50毫升的雙氧水後，只需4.0秒即可收集260毫升的氧氣，其反應速率較二氧化錳的反應速率增加了7.6倍。而使用針筒結合三向閥的方式能避免混和液體噴出的情況，因此改良後的實驗確實可以取代現有國中課程中的裝置，讓實驗變得環保與安全。實驗裝置改良後測試不同濃度雙氧水的分解速率，不同濃度雙氧水與其分解速率關係圖中的趨勢線段呈斜直線，即分解速率和濃度成正比關係。

礁溪蕹菜(空心菜)裡面有什麼？裡面是真空嗎？還是有氣體呢？如果裡面有氣體，會是什麼樣的氣體呢？與空氣的成分一樣嗎？如果不同？那與空氣的成分組成比例有差異嗎？ 氧氣及二氧化碳是植物生存的重要氣體，植物行光合作用時需要二氧化碳、葉綠素及光產生氧氣，植物行呼吸作用時則是吸入氧氣吐出二氧化碳。如果空心菜裡有氣體，這兩種氣體的含量會是多少呢？ 我們用大理石與鹽酸來產生二氧化碳，再將二氧化碳與空氣混合成不同的比例，利用二氧化碳與澄清石灰水會產生白色混濁的現象，再利用透光率的不同，去比較估算礁溪空心菜裡面的氣體所含二氧化碳的含量。我們也利用鋼絲絨生鏽時所耗掉的氧氣量來與空氣做比對，估算空心菜中的氧氣含量是多少。

本實驗以畜牧業廢物牛糞做為吸附重金屬之材料，並以常見之重金屬銅作為吸附對象。在研究中顯示以氫氧化鈉為處理液純化牛糞纖維效果佳，且能有效提升牛糞吸附重金屬效果，在研究中發現每克經過鹼處理之牛糞對銅離子之吸附量高達1805.3毫克，並能夠將1000ppm 50mL之銅離子溶液中的銅離子幾近完全吸附，吸附率高達99％。此研究結果除大幅減少過去處理牛糞的耗時，並有效提升其吸附效果，使其更具移除重金屬之價值，且能有效減少重金屬汙染及畜牧業廢物汙染的情形。

目前工業上有許多分解有機物質的方法，傳統方法通常使用鐵離子(Fe3+)催化過氧化氫(H2O2)產生高活性自由基，並利用自由基降解污染物的方法稱為Fenton法。傳統Fenton法當中的鐵離子為液相催化劑，雖然會降解污水，但是通常會留下大量鐵污泥需待處理，造成環境污染。為了避免這個情形發生，本研究將傳統Fenton法中的液相催化劑，改利用聚丙烯酸(PAA)錯合鐵離子形成的固相催化劑，改善鐵離子會隨著降解後的污水排放缺點，並自製即時偵測儀器進行反應。實驗結果顯示，PAA在pH=3時，有較大鐵離子的吸附力，在此條件下進行反應，鐵離子不易脫附，也可減少大量鐵離子耗損，能達到避免氫氧化鐵污泥的污染二度公害，達到最高環保效益，朝向綠色化學邁進。

本研究是分別以傳統的比色法及以手機應用程式，互相比較其差異，並以分光光度計檢測RGB，來檢視兩者當中是否有一定的關聯。研究中我們有分別嘗試不同的方法以改良實驗，使實驗否更加環保或是讓實驗數值更穩定等，並繪製出檢量線使實驗更加精準。藉此探究各種方法當中，何種方法能使比色法這個更加簡單上手，以其能否對環境更加友善。

本研究探討「矽藻土」對重金屬吸附的特性，利用其高孔隙率以及其他性質來吸附重金屬，並改變不同的變因來觀察其對重金屬吸附的影響。 首先，我們探討不同矽藻土的狀況對吸附量的影響，發現使用2g矽藻土靜置24小時吸附銅離子的效益最高，當溶液50℃時吸附量最大、吸附速率最快。在不同種類矽藻土的吸附效果比較中發現農業用的吸附效果最好，但工業用矽藻土吸附性價比最高。另外我們觀察不同溶液特性對吸附的影響，發現背景電解質濃度愈高，吸附效果愈差；矽藻土吸附銅離子的能力會隨著溶液的pH值降低而變差，並以此原理反脫附矽藻土進行再利用。最後使用氫氧化鈉改質矽藻土，發現改質後矽藻土的表面特性會隨之改變，進而增加對銅離子的吸附能力。

此研究探討不經由其他複雜製程而直接以氧化聚合法將PEDOT修飾於不同結構與導電度的材料PEDOT/ TiO2、PEDOT/CNT、PEDOT/XC-72作為直接甲醇燃料電池(DMFC)的觸媒載體對其發電效率與觸媒品質的影響。本研究比較以不同奈米材料作為PEDOT修飾的材料對於穩定觸媒的效果以及觸媒性質的影響。 研究結果發現，經PEDOT修飾的奈米材料在甲醇的氧化電位數值表現上與觸媒品質高於未修飾者，顯示出本實驗加入的修飾藥品與實驗方法有助於提升直接甲醇燃料電池的工作效能，將來可被運用於燃料電池上。

注重健康養生的飲食，避免攝取到化學加工的食物，對於現代人來說是個重要的課題，因此如何利用植物的抗菌成分來保存食物，是我們這次研究的主旨。 本研究在探討常見具抑菌成分的蔬菜，其汁液、菜渣、全食材、高溫加熱、濃度等因素是否影響抑菌的效果？以下是本研究的結論：蒜汁、韭菜汁、韭黃汁、韭菜花汁及蒜頭渣的抑菌效果佳，其中，蒜頭在加熱十分鐘後的抑菌效果仍然不錯，但韭菜、韭黃、韭菜花在高溫加熱後的抑菌效果變差，另外，全食材的蒜頭也具有抑菌效果。在濃度方面，韭菜花最低抑菌濃度是40％，韭菜與韭黃最低抑菌濃度是30％，蒜頭的最低抑菌濃度則是5％。最後以麵糰和竹筷測試蒜頭汁、韭菜汁、韭黃汁、韭菜花汁發現有不錯的抑菌效果。