化工衛工及環工科

染料軋上太陽光蹦出DSSC—利用自製方法探討染料敏化太陽能電池效能提升

在眾多不同類型的太陽電池中,染料敏化太陽能電池(DSSC)因兼具透光性、易層疊、可撓曲及製造成本低之優點,有其發展契機。關於製作DSSC的材料與方法,有許多值得探討的地方。由本研究得知,含花青素、深藍色系染料的電池有較好效率。以紫色高麗菜為染料的電池,在第二階段的研究中,均可逹到0.5V以上,在某些實驗條件下會有0.7V以上,再現性良好。燒結溫度控制在450~550℃,有較好的電池效率。浸泡染料的時間可隨實驗課時間的長短做調整,10分鐘~96小時均有不錯的電池效率。TiO2膠體的濃度,以2克的TiO2加稀醋酸6mL最佳。最後,能以硬碟、光碟等材料自製轉旋塗佈機,其所製成的DSSC,再現性好。在電池效益方面,可得到0.6V以上的電壓,及0.09安培以上的電流。

不要把我丟掉!

在雙氧水分解成氧氣的實驗中,大部分都以二氧化錳當「催化劑」且具有良好的反應性。但反應後瓶內二氧化錳再被使用於雙氧水反應時,反應卻變的很慢,因此使用後的二氧化錳往往不被再使用而棄置,甚至在化學實驗室管理規則中1,也建議將使用後二氧化錳與其他重金屬一同交廢棄物清運機構處理。我們存疑二氧化錳在雙氧水分解反應中,到底是反應試劑或催化劑?針對我們的疑惑,我們研究了二氧化錳的反應速率、是否是催化劑以及恢復活性的方法。由實驗結果我們發現:一、在雙氧水分解反應中二氧化錳確實是催化劑。二、不論新鮮或回收的二氧化錳,都可藉著加熱、增加二氧化錳劑量及加鹼來增加雙氧水分解反應中氧氣生成的速率。三、雙氧水分解反應使用後二氧化錳可以用酸、鹼或是還原劑加以迴流處理,當重複使用時仍有極佳反應效果,故不需棄置。

Fuel Cell『電極』現場,誰看'氫'了誰?

燃料電池電極板材質、觸媒材質、電解液與質子交換膜材質等改進是近年來研究重點。本研究著重電極板表面改質並探討其產氫性能。利用電鍍(鎳)、無電鍍(鎳、金、銀)極板改質並測試產氫效率、腐蝕電位、電流密度、電壓電流特性及電化學性質。另一研究將已表面改質及未表面改質不鏽鋼板組成直接甲醇燃料電池供測試評估。研究發現,無電鍍鎳產氫效果最好,其次為無電鍍銀。表面結構分析中除鎳以外極板都相當平整,鎳上許多顆粒大大增加產氫面積。腐蝕試驗中雖無電鍍鎳腐蝕電流稍高,但整體來看,各極板腐蝕情形差異不大。另應用一簡單方法及裝置,能同時測定直接甲醇燃料電池效率、甲醇滲透速率、陽極板腐蝕速率與陰極板滲透甲醇電氧化電流密度。

米酒釀造之方法研究

從以前就一直對品酒相當有興趣,自從台灣法令修改及加入WTO以前,釀酒是一件不容易的事情,一般民眾只能在家裡釀一些藥酒或水果酒。不過在加入WTO後,一切都不一樣了,釀酒製造業變成了另外一項新興的熱門行業。雖有關單位提供輔助金創立農場酒莊,然而,耗盡家產後卻在酒品釀造技術成本核計上走老路,以傳統白麴、加糖、或生米工業酵母、鹽酸、香料(高錳酸鉀)生產化學食用酒精,此較生米及傳統白麴節省成本50%以上,足以迎戰近十萬戶DIY私釀以低質酒品賤價惡性拼鬥之旋渦中,免血本無歸。所以家庭手工釀酒自可免徵酒稅,經濟又實惠,可為你節省高額開銷,並擁有專業的釀酒技術,自己可釀製私房配方的好酒,創造出獨一無二的生活樂趣。

延年益壽好彩頭-蘿蔔糕保存性之研究

蘿蔔糕食用簡便且具有特殊口感,但產品 pH 值低及水活性高,容易腐敗或長黴。現行法定許可之防腐劑用量對蘿蔔糕的保存期限無延長之效果,故市面上只能以低溫包裝儲藏來延長保存期限。因此要達較長保存期限,除了從製程作業衛生控制著手外,運用微生物柵欄技術(Hurdle Technology)如調整 pH 值、Aw 值及添加天然抑菌劑等是必然手段。基於生產成本考量,本研究自製蘿糕並探討酸化與添加天然中藥材萃取液於其性質變化。蘿蔔糕貯存於 4℃及 25℃結果顯示,總生菌數分別在第 7 天及第 4 天得最高量,故未添加基質前低溫貯存優於高溫狀態。四種酸化模式試驗結果顯示,以檸檬酸效果最佳。不同中藥萃取液加入蘿蔔糕後總生菌皆較未加入者低,其中以白芍效果最優。

玩皮蛋

皮蛋是中國食品的特色之一,它的製作方法是使用鹼性溶液浸泡,使蛋黃和蛋白發生化學變化凝結而成的結果。我們對這種黑黑QQ 的蛋很有興趣,它的怪怪味道常令人難以接受。因此皮蛋的製造過程和產品改良成為我們的研究主題。經由文獻資料的探討,我們討論且試驗出使用水果皮、苦味比較重的蔬菜、礦物質豐富的蔬果,調製出適當的鹼性浸泡液來製作皮蛋。結果相當令人驚喜,葡萄柚皮、苦瓜、桑椹等蔬果的醬汁,都可以成功的製造出皮蛋。產品的顏色、味道都比市面上賣的皮蛋改善很多,製造時間也短,約14 天即可成功,製作方法和使用材料簡單方便容易操作。如果能將產品作更詳細的成分分析,讓皮蛋有更好的品質,將可推廣我們這種很有特色的傳統美食。

探討碘仿反應的反應速率定律式

本研究主要在探討在定溫下,以丙酮進行碘仿反應,探究其反應速率定律式。由我們實驗結果得知丙酮反應級數為0.91544 及0.45459;碘反應級數為-0.02585 和-0.53667;氫氧化鈉反應級數為0.9173。我們發現當MI2I2>0.02M 時,MI2>0.15MNaOH 時,反應級數呈現碘有參予反應速率決定步驟; MI2NaOH時,反應級數呈現零級反應;。

香灰的研究並找出幫助燃燒的物質

一、 廟宇的香爐〝發爐〞(台語)是連香帶灰的整爐燒起來,其原因可能是香灰本身就是能幫助燃燒的物質,使得飄入爐中的有機物或殘留得竹枝發火燃燒。 二、 香灰中能幫助燃燒的物質是溶於水的部分,其殘渣並不能幫助燃燒。 三、 香灰中能幫助燃燒的物質成分為碳酸鉀、硝酸鉀、過氧化物。 四、 香灰幫助燃燒後的紙灰,也能幫助燃燒,其原因是碳酸鉀的分解溫度高,燃燒完後,也不改變它的組成。硝酸鉀雖然分解溫度低,但其生成物為亞硝酸鉀,而亞硝酸鉀也能幫助燃燒 。五、 過氧化物多為強氧化劑、線香腳(有機物)與潮濕香灰中的過氧化物接觸,造成發火。 六、 能幫助燃燒的化學藥品:KNO3、KNO2、K2CO3、KClO3、K4Fe(CN)6、C6H4(COOH)(COOK)、KIO3、K3Fe(CN)6、K2S、KmnO4、K2SO4、K2SO4、K2C2O4 七、能幫助燃燒的化合物且其灰燼也能幫助燃燒者:K2CO3、K3Fe(CN)6、K2S、K4Fe(CN)6、K2C2O4、K2SO3、KIO3、KNO2、KNO3 八、幫助燃燒的化合物但其灰燼不能幫助燃燒者:KMnO4、KClO3、K2SO4 九、將香灰的濃縮物及其晶體做 X-ray 測試得知其可能含有之化合物如下:K2SbS2、KHSO3、NH4Br、CoGeO4、K2Ca(CO3)2、KNO3、KNO3‧5H2O、Ca5Sb5O17、NiMn2O4、Sr3Al2TeO9、BaSnO3

太陽能攜帶式充電器

太陽所產生的光和熱,是帶給地球多采多姿生態的原動力。因為有太陽源源不斷的向地球傳遞能源,植物才得以進行光和作用,將太陽能轉換為自身的養分。而動物再藉由攝取植物,從而得到自身活動所需之能源。所以太陽能可以說是地球上一切生命的基礎。近代環保意識的高漲,使得傳統的火力發電廠與核能發電廠受到嚴格的批評。如果我們加以追根究底,現今的發電廠,除了核能發電廠以外,都可以看做是將既有的太陽能轉換出來而已。聰明的人類很快就想到,既然現在所使用的能源大部分都來自於太陽,那我們為什麼不直接向太陽要能源呢!而這也就是現今太陽能發電的構想。而目前直接轉換太陽能的方式不外有:收集熱能與轉換光能。以收集熱能來說,小規模的民生利用方面,如同現今經常看到的太陽熱水器。較大規模方面則有所謂的集熱式太陽能發電廠,藉著集中太陽能所產生的高熱來使水汽化產生蒸汽,進而推動渦輪發電機產生電力。

鹽水真能有效洗去蔬果表面殘留的農藥?

用鹽洗菜是否有效呢?我們這次實驗所使用的方法為生化(酵素)快速檢驗農藥殘留法,針對加保力、納乃得農藥,利用乙醯膽鹼酯?經過反覆數次的檢驗,從實驗數據中我們發現使用鹽洗菜的方法並不一定較有效,我們的最終結論是:用鹽水來洗菜比用一般清水洗的效果還要差,反而會使農藥因溶解度下降而更殘留在蔬菜表面。針對最近有許多的家庭主婦已經習慣用鹽水洗菜,卻不知反而造成更多農藥的殘留,所以我們建議大家在洗菜時,最好只用清水沖洗,不要再加入鹽巴,因為這個步驟將是多餘且有害的。