化學科

本研究目的在找出檢測過氧化氫含量的新方法，並以此檢測待測物所含的過氧化氫含量。我們首先找出能與雙氧水呈現明顯反應的物質──紫質，以UV-vis分光光度計檢測不同紫質加入定當量數之過氧化氫後的吸光度變化，結果顯示CoOMTPP之靈敏度最佳，且呈現線性變化，可用於定量極微量的過氧化氫。 而另一紫質CoOETPP被氧化後會產生明顯的顏色變化，故可嘗試用來定性分析過氧化氫溶液。我們將CoOETPP製成試紙，觀察其吸附效果及滴加過氧化氫後的顏色變化情形。結果顯示，此試紙可檢測濃度3.54ppm以上的過氧化氫溶液，優於市售碘化鉀澱粉試紙之檢測極限25ppm。

茄子是營養的蔬菜，也是絕佳的天然抗氧化物質，為了證明茄子不但營養又能抗老，在課程中也提到氧化原理，因此，我們實驗設計以碘滴定法來測量五種紫色蔬果汁液的抗氧化力，實驗證明：(1)茄子的抗氧化能力最好，而且茄子的抗氧化成分存在於紫色的外皮中。(2)加熱時間愈長，茄子的抗氧化力愈下降。(3)蒸的方式最不會影響茄子的抗氧化力。(4)烹煮時所用的調味料也會影響茄子的抗氧化力，其中加入蒜頭的茄子抗氧化力最好。(5)我們還證明茄子不但能保護維生素C，也能防止蘋果產生褐變。(6)最後希望可以從皮膚去吸收茄皮的養分，於是我們想出可以做手工茄皮洗手乳來增加人體的抗氧化力，經問卷調查提高學生對茄子之接受度。

我們經常可以在電視上看到「勁量電池，耐力更持久，渾身是勁！」的廣告，讓我們很好奇鹼性電池真的會比乾電池更持久、電流更大、電壓更穩定呢？ 因此本實驗大綱如下： 一、 探討乾電池與鹼性電池電壓、電流下降情形的差異。 二、 藉由拆解乾電池與鹼性電池，探討內部構造及材料的差異。 三、 針對鹼性電池與乾電池內部構造及材料差異，探討影響其電壓、電流大小變化的因素，主要項目有：(1)隔離層種類的探討(2)接觸面積大小的探討(3)不同電解質濃度、溫度及導電度的探討(4)惰性電極材料的探討。 四、 製作改良式的鋅銅鹼性伏打電池，內容主要項目有：(1)負極材料及添加物的改良與探討(2)負極電解質種類的探討(3)負極電解質濃度大小的探討(4)去極作用的探討(5)正極電解質濃度大小的探討(6)正極電解質吸附材料的探討(7)正極電解質添加物的探討(8)改良式的鋅銅鹼性伏打電池測試。 本實驗主要結論(一)如下：

上學期自然課，老師教我們做「硫酸銅沈澱了」的實驗時同學都興高采烈的參與，為什麼溶於水的硫酸銅加入酒精後會沈澱呢？我心裏起了許多疑問：除了水以外，硫酸銅還溶解於那些液體呢？除了酒精之外，還有那些液體能使硫酸銅沈澱？硫酸銅沈澱的過程中會有什麼變化？我就去請教自然老師。老師還問我們：硫酸銅對生物的生長會有影響嗎？於是我們在老師的指導下，就開始了我們的研究。

現在許多工廠，如電鍊、食品、化學工業……等，電解皆為其中不可或缺的重要步驟之一，如能提高電解效率，將能有效提高產量，並節約所浪費的電能，達到環保與經濟的雙贏局面。\r 在討論加快電解速率的研究中，影響電解的因素有許多，但是其中卻較少見到磁場對電解影響的研究，因此我們希望能綜合前人的研究，達成最小能源卻有最大效率的目標。\r

本研究主要是藉由分析乾電池的成分比例，自行製作可使用的乾電池之外，進而在深入探討乾電池中各成分對電壓及電流的影響。實驗發現去除澱粉，加入適當比例之Ｃ粉及二氧化錳能有效降低自製電池之內電阻，並提高電壓及電流的大小及穩定度。此外改變市售電池碳棒和鋅筒的接觸面積，並在碳棒上鍍上銅、溴、銀等不同金屬，觀察其對電壓及電流的影響，發現增加碳棒的接觸面積，無法使乾電池電壓及電流增大，但若增加鋅銅的接觸面積，則可使乾電池電壓及電流增大，提高電池的使用效率；鍍適量的銅、溴或銀在碳棒電及表面，可使乾電池電壓或電流更加穩定，提高電池的使用效率。

我們用廢棄顯微鏡改造的「終極耗氧測定儀」能更簡單、精準地偵測肉眼觀察不到的氧化反應，因此發現了蔬果中「多酚」及「維他命C」兩者間的相對含量微妙地牽動了蔬果是否「變色」及「氧化」的特性。我們也在「多酚變色」的一連串反應中發現了似乎違背「反應物濃度越高反應速率越快」的詭異現象，開啟了奇異變色探索之旅，驚訝地發現：「多酚」之所以能與「雙氧水」發生神秘的變色反應，竟然是因「多酚」的氧化電位剛好卡在「雙氧水自身氧化還原」的電位之間，巧妙地啟動了雙氧水在「不同濃度」下「不對等速率」的「自身還原」和「自身氧化」！我們也意外發現了蔬果中竟藏有從不氧化現身的「隱形多酚」，被我們無意間以「強鹼」給「逼」了出來，好奇嗎？一起來玩玩吧！

本研究使用巴克球(C60)或巴克球衍生物(PC61BM)作為主催化劑，發光基團(DTBT)作為副催化劑，兩者混摻成複合催化劑並進行各種變因調控，製成催化效果最佳的有機光觸媒，應用於還原二氧化碳生成有用的燃料，達到開發再生能源與減緩溫室效應的目的，另外也可以應用於殺菌與分解汙染物。 利用氣相層析儀進行二氧化碳還原產物的定性及定量分析，複合催化劑光催化二氧化碳還原產物以一氧化碳為主、甲烷為輔，主、副催化劑混摻的催化效率遠優於單一催化劑，複合催化劑的主催化劑選用PC61BM優於選用C60，DTBT與PC61BM混摻莫耳比為1：1時一氧化碳的產率最佳，而莫耳比為2：1時甲烷產率較佳，若在反應瓶中添加氫氣或增加水量，皆有助於提高甲烷的產率。

本實驗旨在探討：加入改質蒙脫土的PET 其阻氣阻水性是否提升。我們先取市售不同厚度的PET 寶特瓶，測試其阻氣阻水性的關係；結果發現：盛裝氣泡式飲料的PET 寶特瓶普遍膜厚較厚，因而阻水性較佳。又因為我們取的市售寶特瓶的原料皆為PET，其瓶身性質大約相同，所以可以比較不同膜厚間之阻氣阻水性。我們接著在PET 中添加改質蒙脫土，試試看PET 的阻氣阻水性是否較原來的PET 優良。結果發現：PET 在加入改質蒙脫土後，會破壞蒙脫土的層間結構，並使蒙脫土均勻分散於PET 中、發揮阻隔的效果，使PET 的阻水性增加逾十倍。

去年我和同學去爬山，在山上拾回來許多果子，好像桂圓。我問媽媽「能不能吃」？媽媽笑著說：「不能吃，我們家鄉話叫它『 ㄏㄨㄢˋ ㄗˇ 』台語叫 『ㄇㄨㄚˊ ㄐㄧˋ』。用來洗頭髮會烏亮光澤，不傷頭髮。你看這『 ㄏㄨㄢˋ ㄗˇ 』的皮有光澤，半透明，有皺痕，乾桂圓的殼不透明。這兩種東西不一樣呀！」我聽了覺得很有趣。為什麼樹上會長出這麼好的洗髮劑呢？為什麼用它能洗衣服呢？就帶到學校問黃老師。希望黃老師指導我來研究它。黃老師很高興的答應了，我們就進行實驗研究。