化學科

以藍曬為主題，利用掃瞄器檢測標準普魯士藍(Pantone色票2196U)，並搭配PS軟體取得平均值進行色彩分析，成功找到感光液比例50:50(檸檬酸鐵銨:鐵氰化鉀)、感光50秒時，在素描紙上可製作顏色RGB：R21 / G80 / B133、HSV：H208 / S84 / V52的標準普魯士藍。 為了增加色彩，我們利用不同的感光時間製作漸層普魯士藍，並進一步將其浸泡於不同酸鹼pH值溶液，結果成功發現： ①浸泡於檸檬酸、雙氧水、氯化鈉時，顏色維持藍色，但因浸泡時間、pH值不同，顏色有明顯的亮度、深淺差異 ②浸泡於碳酸鈉、磷酸三鈉時，顏色為黃棕色系 ③浸泡於單寧酸時，顏色呈現藍黑色系。 最後，我們將結果應用在不同材質中，成功製作色彩豐富的藍曬作品，讓「古代攝影工藝」有新發現，符合SDGs11永續城市之目標！

我們和父母在要不要戴口罩起爭執，因此想建構呼吸道病毒傳播模型來驗證。首先尋找模擬病毒的粉末，在各種粉末中發現食鹽在水中有最高的導電度。接著測試發射裝置，找出與文獻飛沫分布最相似的打氣筒。 不同高度噴射有相似性，在160公分後明顯下降。在距口罩0公分噴射，口罩後的導電度為364µS/cm，占總發射量的3.24％。發射俯角越小對面的人越危險，俯角30度對面同學獲得鹽粒甚至比本人多，俯角角度越大，鹽粒會回到自己這排，低頭打噴嚏不能解決問題，危險只是從對面變成 自己兩邊同學。直接傳遞灑鹽粒的課本，第六人仍有極高的導電度，甚至比口鼻吸入時還多。間接 傳遞到第三人仍有112µS/cm的導電度。戴口罩或不戴口罩，應視與生病同學座位遠近和角度來自主 決定。

本研究以生質廢料青梅果核為前驅物，經由環保合成與新型修飾方法製備碳量子點，並探討其抗菌潛力。考慮到安全性，本研究選擇食用酸為修飾材料，發現當青梅果核和蘋果酸1:1混合煅燒時，最能有效提升碳量子點產率、螢光強度與抗菌能力。但蘋果酸無法單獨經本實驗方法合成碳量子點，推測青梅果核為主要碳源，蘋果酸則提供表面官能基修飾。在抗菌實驗中，碳量子點對牙周病菌（牙齦卟啉單胞菌、具核酸桿菌）及常見病菌（大腸桿菌、綠膿桿菌）皆有良好抑制效果。經由電子顯微鏡及電子順磁共振儀驗證，本研究合成的碳量子點大小介於1~10奈米且能夠產生自由基，具備低風險抗菌潛力。

本研究利用自行合成之聚合前驅物PEG-Br與THPMA(tetrahydropyranyl methacrylate)經由原子轉移自由基聚合(ATRP)合成兩親性的嵌段共聚物PEG-b-PTHPMA。將此二嵌段共聚物分別與藥物SC5005混合，在水溶液中透過自組裝形成包覆藥物的聚合物微胞。將微胞暴露於高能聚焦式超聲波(HIFU)，使其分解後釋出藥物。 我們利用1H-NMR、凝膠滲透色譜法(GPC)檢測，確認合成出的PEG-b-PTHPMA之結構與圖譜相符，測得平均分子量約為37710、聚合物分散性指數(PDI)為1.3。以動態光散射光譜(DLS)、掃描式電子顯微鏡(SEM)檢驗聚合物微胞的合成結果，觀測到微胞具球形外觀和80.80 nm的平均粒徑。進一步利用超音波震盪實驗前後的1H-NMR差異，觀察到震盪後相較原先譜線多出了嵌段共聚物水解的訊號，據此變化得知聚合物微胞結構在超音波震盪下遭破壞並成功釋出藥物。

本研究探討藍瓶實驗的動力學以及糖與鹼久置、藍瓶實驗不再變色後會產生黃褐色物質的問題。自製光度計，由電壓變化更能更精確測量亞甲藍濃度隨時間變化。對葡萄糖而言，推論整體反應變色速率定律式為r=k[C6H12O6]1.6[NaOH]0.8[C16H18N3S＋]0.8，亞甲藍濃度範圍2.6× 10-4 M～1.01× 10-3 M。 對乳糖而言，推論整體反應變色速率定律式為r=k[C12H22O11]1.6[NaOH]1.0[C16H18N3S＋]1.1，亞甲藍濃度範圍2.6× 10-4 M～1.01× 10-3 M。 糖與鹼混合後要立即與亞甲藍反應，久置或高溫可能會有糖的降解或其他反應發生。經由UV光譜動力學分析，在272nm處吸收值隨時間增加而增加，推論乳醣也類似葡萄糖，在鹼性條件下也可能會降解產生低分子量有機酸、醛類和酮，以及形成具有共軛雙鍵的高分子量物質。

我們的實驗延續上次小論文（韓語軒等，2023）[1]以海藻酸鈉晶球吸附銅離子作為研究主題，並比較了各項變因（海藻酸鈉濃度、成形時間、吸附時間、是否搖晃、溫度、吸附之硫酸銅濃度）下的吸附效果，嘗試找出最佳吸附條件。 經過實驗，我們將數據經擬一級、擬二級動力學方程式分析後，以理論的吸附速率回推，得出吸附90分鐘已達吸附極限值的99%；同時繪製出兩方程的線性圖片，比較R2值後判定此吸附更接近擬二級吸附。以不同濃度硫酸銅的結果代入Langmuir與Freundlich等溫方程後，也呈現良好的線性關係，可以用於分析我們的實驗結果。

鳳梨牛奶會產生結塊的主因來自鳳梨酵素會和牛奶中的蛋白質反應。研究發現鳳梨果肉所含蛋白質比果心多、抗氧化力亦高於果心，pH值則與果心無明顯差異。另測得酪蛋白還原碘能力最佳，清除DPPH自由基及還原力則分別是乳清蛋白及牛奶最佳。將相同pH值的鳳梨汁、鹽酸及醋酸加牛奶鳳梨汁能產生顯著沉澱，而酸和鳳梨酵素與牛奶反應的產物不同，會進而影響澄清液的pH值變化。此外，鳳梨酵素在果心部位活性較高，經60℃處理果肉汁及80℃處理果心汁與自行萃取的果肉酵素對蛋白質反應性較高。由於鳳梨水解酪蛋白較醋酸水解酪蛋白的抗氧化力佳，且反應愈久、還原碘的能力愈好，我們嘗試將鳳梨水解酪蛋白加入海藻酸鈉形成薄膜，但抗氧化力會隨時間漸減 。

蛋殼膜為一種常見生物物質，其組織具有多孔性、親疏水性等，可以選擇性吸附特定分子，或作為控制顆粒進出的半透膜。我們先將蛋殼透過雞蛋開孔器製成蛋殼容器，在蛋殼氣室端上挖了一個小孔並不破壞蛋殼膜，製成蛋殼反應器，蛋殼內外各放置不同反應溶液，使內外溶液反應物能隔著蛋殼膜產生交互反應。 我們利用蛋殼反應器去探討多侖試劑和本氏液與葡萄糖的反應，發現相較於兩溶液直接混合接觸反應，利用蛋殼膜分隔的作用可以避免反應太過劇烈，可成功生成較穩定的奈米粒子，而這些奈米粒子據推測極可能是奈米銀和奈米氧化亞銅粒子。我們也探討蛋殼膜離子滲透，分析變化現象。 我們希望蛋殼反應器的研究，未來能運用到蛋膜材料或奈米材料的發展。

本研究觀察海藻酸鈣膜的生成，發展以平面雙面交聯成膜方式，增強膜的韌性及滲透性，擴大海藻酸鈣膜應用性，開發為農業營養抑草膜。為讓海藻酸鈣膜有遮光抑草功能，混加茶渣茶單寧加鐵所生成的黑色素，或將咖啡渣混加入膜中，製成黑色海藻酸鈣膜，來取代普用的黑塑膠膜抑草蓆。除海藻酸鈣膜生成條件外，試驗雙面交聯成膜及雙（多）層膜的製作方式，及其滲透性。結果顯示，以茶單寧黑色素及咖啡渣製成的海藻酸鈣膜都可有效遮光、韌性佳、不易破損，具保濕性。期許後續將甘油加於海藻酸中，再加鈣交聯所生的成膜，具較高的滲透性，可添加肥料及營養劑於膜中，經緩釋放提供植物生長所需，既可抑草又可補充養分讓其生長，營造環境友善耕作的新模式。

表面增強拉曼散射SERS在許多領域中被廣泛應用，可提供快速、準確且非破壞性的方法獲取物質的分子結構和化學組成。本研究主要目的為探討不同粒徑奈米銀所製造出的不同結構基板PET對於檢測的靈敏度，藉以選擇合適粒徑與基板，作為應用在不同藥物檢測的基準。 將硝酸銀（AgNO3）加入水中後解離出銀離子和硝酸根離子，加入還原劑檸檬酸鈉，能使被解離的銀離子還原成金屬銀。而根據還原劑的強弱、多寡，以及配製溫度等，都會影響奈米銀粒徑大小。