化學科

生物課中學到，能利用本氏液去測溶液中是否含有葡萄糖，促使我們想進一步測量溶液中葡萄糖、果糖的含量，於是我們利用葡萄糖、果糖結構中的醛基具有還原性，在鹼性條件、100℃的熱水浴中加熱10分鐘，能將黃色雙硝基水楊酸還原，產生紅棕色的3-氨基-5硝基水楊酸，並利用自製的簡易光度計去定量溶液中的葡萄糖、果糖，其光源是採用540nm的綠光進行量測，並製作葡萄糖、果糖的檢量線，葡萄糖和果糖的檢量線線性指標分別R2=0.9918、R2=0.9925，顯示具有良好的線性關係，此外，本研究中各個變因最佳化的過程中，葡萄糖的相對誤差低介於0.06%到4.6%之間，果糖的相對誤差低介於0.06%到4.6%之間，實驗結果具不錯的再現性，為一個便宜、快速、準確、可靠定量方式。

水中塑膠微粒嚴重危害生物的生存，本研究擬探討清除水中塑膠微粒的方法與原理，以制定清除的參考流程。先用油料吸附水中塑膠微粒，再利用鐵磁性吸油劑吸附含塑油料，最後用磁鐵吸起清除。研究分為兩部分探討，一、油料與塑膠吸附的情形與影響因素；二、吸油劑與油料的吸附效果。為了放大觀察塑膠微粒與油吸附的情形，用塑膠小圓片模擬塑膠微粒，並作為吸附效果的量化數據；用油層高度比例法來量化吸油劑的吸油效果；以燃燒法和促鏽法自製鐵磁性吸油劑，與市售鐵氧化物比較。結果發現，塑膠種類、油酸價、水溶液種類會影響塑膠與油料的吸附。以燃燒的鋼棉、鐵粉、四氧化三鐵作為吸油劑，進行三階段多層次處理可以節省成本，也減低水汙染。

本研究自行組裝微型滴定裝置，建立常見指示劑(甲基紅、酚紅、酚酞及廣用試劑)之酸鹼滴定模組，運用實驗開發的像素分析法，由像素加總值與滴定體積之程式推知當量點體積，所有實驗誤差均不超過0.30 %，具有高準確度，且此實驗模組之濃度檢測極限可達10-4 M。將微型裝置應用於指示劑解離常數的測定，測得甲基紅、溴瑞香草酚藍及酚酞之pKa分別為4.95、7.11及9.40，與理論值幾乎一致；進一步以RGB值二次微分找出指示劑更精確的變色範圍，如甲基紅在[HIn]⁄[In^- ] >7.65時會完全呈現酸型顏色、[In^- ]⁄[HIn] >6.55會顯現鹼型顏色，其變色範圍為pH 4.06~5.77。本研究成功簡化傳統滴定與解離常數測定的實驗步驟與器材，達到簡潔、可監測之綠色化學願景。

BR振盪反應中，在配製溶液時需加入硫酸，使溶液呈酸性，又振盪具有無、金、藍三種顏色的變化，我們想利用指示劑在其中多穿插一個顏色，在多次實驗後，我們成功的做到了四色振盪（無➝金➝藍➝紅），也進一步以濃度、溫度為變因，並且利用Arduino 的感光電阻，來客觀檢測顏色變化，檢測四色振盪反應在不同濃度、溫度下的週期與週期數變化。

近年來國際各國紛紛提出新興能源與綠能相關之研究，而為了因應再生能源發電量不穩定，必須搭配儲能設備使電力輸出穩定，進而發展出許多儲能產品，在儲能系統中又因為電動車備受注目，使得電池設備最具話題性。本研究主要為探討葉綠素電池於不同操作變因下對電池性能之影響，藉以尋找最佳數據資料組合的條件並硏發性能最佳之葉綠素電池。因葉綠素電池可藉由酒精從植物葉片中萃取葉綠素溶液，不僅可以避免過多之能源消耗以及環境污染，同時期望將來能成為具有高安全及低成本的新能源系統。

提升生活品質降低廢棄物是當今重要課題，本研究欲建立製作可重複使用的擴香石標準化流程，模擬精油擴散及逸散的時間關係，並探討石膏表面的量子侷限效應。 實驗發現，氨水在擴香瓶中經由瓶口逸散到塑膠管內再擴散至與鹽酸反應，並不太符合格雷姆定律，一般網路及教科書中，擴散實驗皆以棉花吸附高濃度氨水與鹽酸，擴散效應明顯且產生白煙的時間短，本實驗以石膏取代棉花，材質改變的情況下，氨水經由石膏逸散到擴香瓶中會受到量子侷限效應(QuantumConfinementEffect)的影響，而拉長逸散的時間。 實驗得出以50g石膏粉混合21ml水的比例製作出的擴香瓶，吸收氨水的容量最大，此為擴香石的最佳比例，且在溫度14－30℃的狀況下，氣體擴散效果最好，溫度越高，氣體擴散速度越快。

由學校講座知道原來毛豆是黃豆的小時候，是同種植株。本研究目的是探討毛豆漿的營養成分。為了瞭解大豆生長過程，先進行實地踏查，再以自製不同品種的毛豆漿、黃豆漿與催芽豆漿進行實驗，本研究透過自製透光儀發現，毛豆漿的蛋白質含量與黃豆漿、催芽豆漿差異不大；利用本氏液檢測發現，與黃豆漿、催芽豆漿相比，毛豆漿中的葡萄糖含量略高，在總生菌數測試片上菌數較少；利用碘液檢測顯示，毛豆漿具有直鏈澱粉，易被人體消化與吸收，可以製作成毛豆粿製品。因此期許未來可以利用毛豆具有直鏈澱粉的特性，研發不同的毛豆製品，讓富含蛋白質與直鏈澱粉且營養豐富的毛豆，可以推廣給大家，擁有更多的應用價值。

網路搜尋到「一元電池」，因好奇而進行研究；歷屆科展作品皆採用一元硬幣來研究，但五十元硬幣才是最佳器材最後除點亮LED燈、啟動電子鐘，更突破性點亮鎢絲燈泡，但仍無法使手機充電 。 「一元電池」使手機充電影片，經驗證是偽造，但由影片找到實驗元件：硬幣、鋁箔紙、鹽水及硬幣連接方式；使用三用電表測量電流及電壓，需等數值穩定，才能獲得較客觀的結果。 酸酸鹹鹹冰梅肉充當電解液也算創舉；硬幣電池串聯，電流強度未增加太多，但電壓卻呈倍數成長；硬幣電池並聯，電流強度有增加趨勢，但電壓並無明顯差異；NaOH雖是最好的電解液，必須 等未來實驗技巧成熟後，再進行後續研究。 實驗後，應將硬幣恢復原貌，落實實驗倫理，希望往後研究能注意落實。

目前正值疫情後時代食安及衛生與大眾的生活密不可分，日常所用之難以生物降解塑膠因環保及限塑法令應設法減量，故本研究冀望能實驗出市售保鮮膜之替代品。 研究使用醇沉澱法將回收之農業廢棄物過濾出果膠，再將果膠、海藻酸鈉、甘油、純水以比例1：1：4：100混合，可得不沾黏且易脫模之自製保鮮膜，再將其進行物理、化學性質、生物降解等測試，試驗其能於空氣中耐熱至少122 oC，會於85oC熱水中部份溶解；經黴菌生長測試13日發現其不會於空氣中生長黴菌；經拉力測試發現添加橘子保鮮膜拉力佳且優於PVC保鮮膜；經滲水實驗發現柚子果膠保鮮膜的滲水速度最慢；經掩埋測試三週後可完全降解，證明果膠保鮮膜可生物降解，對環境無害。

本研究首創「新型真雙層膜水膠囊」製法：「先製膜再裝水」改良舊式「冰式水膠囊」的限制和缺點，並發現最佳製作濃度為3.0%海藻酸鈉與1.0%氯化鈣溶液組合。此組合製成的水膠囊耐重力為1830gw，是冰式水膠囊的 4 倍之多，耐拉力755.8gw、耐摔力188cm，都遠優於舊式水膠囊，TDS 總溶解固體量19.6mg/L，符合飲用水標準，且其抗穿刺力測試明顯優於市售手搖杯的封膜。至於耐冷熱測試，可耐冷至-18oC、耐熱至100 oC，非常適合冷熱飲之應用。尤其是國內首創之「創意形體膠囊」–三角體膠囊及方形體膠囊的開發，成功包裹各種飲料、佐料與防疫用品。我們的新型水膠囊，無論在雙層膜的創意設計、性質、形體及應用各方面，都提供食品「囊囊上口」、生活環保減塑新契機。