化學科

本研究欲改良常見的比色法實驗，以手機光感應器做為主要測量反應I2+I-→I3- 平衡常數的工具。共使用三個方法:硫代硫酸鈉滴定法、光譜法及手機光測法。滴定法以硫代硫酸鈉將I2還原成I-，求得平衡常數約為710。而光譜法則是將不同濃度的碘化鉀溶液代入等吸收點總濃度與吸光度的檢量線，求其平衡常數約為660。光測法以phyphox測量溶液照度，經檢量線換算總濃度，再計算出平衡常數為704~775，手機光測法最佳化感測條件後的優勢為可得到高精確、高準確和再現性高之平衡常數，且儀器取得便利、易架設，少許溶液即可測量，期許之後可用以改良高中傳統比色法實驗及實際應用在生活上。

課本中的鋅銅電池，藥品用量大，鹽橋製作也較費時，製作完成後，又會面臨電流過小以及不穩定的問題，這種傳統鋅銅電池約能產生2mA左右的電流，並無法使毫安培計有明顯偏轉，但又會超過微安培計測量範圍。歷屆科展的改良方式，是提高藥品濃度，或將鹽橋以玻璃紙代替，又或是將硫酸銅硫酸鋅做成凝膠，這樣製作較費時且較不利於回收再利用。我們嘗試在歷屆科展資料中找尋影響電流的關鍵因素，再設計微型鋅銅電池原型。最後，我們製作出用量僅傳統鋅銅電池藥品用量 1/10，但電流提升數倍的微型鋅銅電池，能讓毫安培計偏轉更明顯、藥品能回收反覆利用多次電流不衰減、能驅動LED，能在低用量低濃度即能使微安培計良好運作，又便於探討各種變因影響的電池。

蛋彩畫是一門古老的藝術技法，但由於材料和環境條件的複雜性，保存是一大挑戰。本研究探究影響蛋彩塗料配方的多個因素，包括雞蛋品種、吸附能力、酸鹼性、抗光性、耐侯性、黴菌生長等。並使用色差儀和小畫家來測量色差值、RGB和HSV等色彩參數，進一步分析之間的差異和特性。研究結果顯示，蛋黃乳液、油類和無機色粉是塗料長期保存的關鍵。水中加入酸性添加物時，色差值變化最小。使用油類可以提高塗料穩定性、耐光性、耐侯性。調配塗料加入醋可抑制黴菌生長，並將畫作放置乾燥、陰暗室內。 與現今常見顏料相比，蛋彩畫材料天然、可再生，調配過程無污染，作品可降解，符合綠色化學理念。因此，本研究為傳承蛋彩藝術提供了相關科學依據。

我們的實驗是極微型綠色化學實驗模組：放在自製拍攝台上、使用手機拍攝倍率5.0倍、載玻片與蓋玻片中間夾0.025mm厚的純銅片、陰與陽兩電極相距10.0mm、陰極上有一高度2.0mm底寬2.4mm的等腰三角形、兩極切割時儘量減少毛邊，加入0.1毫升1.00M的硫酸銅水溶液、通9.0伏特的直流電壓、通電時間210秒內， 就可完成錄影實驗觀察。本實驗可觀察到最佳化的可視化金屬樹生長、最簡易與快速化的可視化氧化還原反應，每次使用反應的溶液量，比一般使用量縮減率200倍以上，其成本低、易操作、立即性 (9秒內就可看到)、可視化、效果明顯、趣味性強、微距的實驗過程與結果，是改進化學在金屬樹實驗及氧化還原反應實驗觀察的重大突破。

本實驗利用自製光譜儀製作出薑黃素檢量線，並與UV-VIS的檢量線做比較，發現自製光譜可有效檢測薑黃素之最大吸收峰值，可檢測出市售含薑黃素產品中的薑黃素含量。另外也以自製光譜製作出了薑黃素與硼螯合反應之檢量線，發現薑黃素與硼的濃度越高，螯合程度越好，效果越佳；除此之外，利用自製光譜也探討了螯合反應之錯合物與水浴時間關係，發現文獻中所提及的水浴並不是必要的步驟，僅需蒸乾即可產生螯合物，但水浴時間越長，螯合物濃度越高，也發現螯合反應後不同放置時間的顏色變化，發現放置時間越久，則螯合物在目標波長的吸光度越低，應是螯合反應之中心原子脫落所致，並用自製光譜及薑黃素的螯合反應，檢測出市售蝦仁與鹼粽之含硼濃度。

在許多疾病中，如癌症、心血管或神經疾病等檢測微核醣核酸 (microRNA，簡稱miRNA)的表現水平可作為診斷指標。現行檢測miRNA多使用qRT-PCR技術，雖然有其特異性，然而成本高、操作複雜、耗時長為其缺點。本研究開發自行設計可抓取目標股miRNA的DNA探針，藉由合成修飾技術，將此探針固定在金奈米與聚苯胺(GNP@PANI)的修飾電極上，製備出具高靈敏度與特異性的分子電極。實驗結果顯示：此自組裝的分子探針電極具有良好的線性檢量關係，偵測極限可達0.1nM；其極佳的專一性可應用於尿液樣本的檢測，且回收率高達101.7%。本研究採用電化學技術來檢測miRNA 具有成本低、操作簡便、檢測快速等特點，且裝置易於小型化，便於攜帶與使用適合於資源有限的地區 和現場檢測。

本研究以FeCl2及FeCl3莫耳數比1:2一鍋化合成MNP粒子並以TEOS包覆矽殼，APTES於表面修飾胺基，單寧為模板分子，丙酮為溶劑脫附單寧後可得對單寧具專一性的 MIP粒子，產率75.73％，由BET氮氣吸脫附曲線知MIP具較窄孔為尺寸均勻的球體。以波長279nm最大吸收度製作單寧檢量線y=13.15x+0.022定量未知液單寧濃度，欖仁葉釋放單寧濃度的條件探討選定吸收度最近1的最佳稀釋比1/5，煮液越久、越高溫釋放單寧濃度越高，且煮液時間與釋放濃度為線性關係，吸附測試過濾效果以Filter最佳，加奈米粒子量越多吸附率增加，達吸附飽和所需量不同，萃取率隨MIP加入量而增加，0.08g為最佳量，萃取率82.634％，HPLC分析欖仁液主成分為單寧，MIP萃取率高達98.97％，並開發新製程MIP粒子合成法高效提升單寧分子吸附率。

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。

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。

本研究源於對阿美族傳統服飾中使用的薯榔染料的興趣。傳統上，阿美族服飾以白色和紅土色為主，其中紅土色來自於薯榔染料。透過與長輩的交流，我們了解到薯榔染料不僅用於染色衣物和紗線，還能用於棉麻製成的魚網，增強纖維的韌性並抵抗海水腐蝕。 隨著太陽能發電技術的進步，特別是染料敏化太陽能電池（DSSC）因其製作簡易和成本低廉而受到關注。我們的研究旨在探索將薯榔染料應用於DSSC，取代或混合傳統化學染料，以期提高電池的發電效率和耐久性。這項跨領域的研究不僅致力於傳統文化的保存，也尋求可持續能源技術的創新途徑。