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第二名

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。

慣性天平實驗進一步探討

“質量”屬於物理學之基本量,一般觀念認為測量質量之儀器就是等臂天平三樑天平,然而這類天平必須要在重力場中,才可比較待測物和標準質量關係,此種方法測出質量稱“重力質景”若是在重力場是 O或失重之處就必須藉用其他觀念測量質量。在高中物理提到"慣性質量"及利用S.HM.週期T=2 m/K測物體質最就是其中一種方法。 ※ ※ 實驗課本中討論到慣性天平水平放置和鉛直放置時如圖(一)圖(二)所示,其週期不相同,於是想到二點: ( l )角度0 與週期 T 的關係如何的改變。 (2) 不同方向大小的外力是否對慣性天平鋼片彈力常數有影響。這兩點乃是本實驗之目的。

酵素與濃度溫度之反應探討

有一天放學回家,媽媽拿了一個饅頭給我,這時正值電視的好節目,所以我一面觀賞電視一面細嚼著饅頭。咦!怎麼饅頭竟然比往常所吃的甜呀?於是使我想起一年級上生物課時,曾學過酵素與消化作用的關係,原來饅頭內的澱粉被唾液分解為醣的綠故呀!如今已是二年級了,上化學課時,便請教老師這個問題,於是老師解釋澱粉分解是酵素的作用,並簡單說明化學反應中酵素與濃度、溫度的關係,因此更引起我們對它的興趣而欲加以探討之。

葉綠素電池之應用

植物行光合作用時,電子吸收光能後在能階上躍遷,形成ATP,藉此原理,利用葉綠素吸收光能後產生的化學反應,可製作出太陽能葉綠素電池。本研究主要針對萃取葉綠素之方式、葉綠素放置天數、電池電極與電解液之成分、電池的放置環境等變因進行實驗,根據實驗結果,葉子加入酒精後,以研磨方式萃取出的葉綠素再搭配碘液、鋁箔紙、碳棒,能做出電壓:1.136V 電流:0.4mA 電功率:0.4544mW的葉綠素電池。 葉綠素電池裝置的設計不只考量到裝置的可行性,對環境友善且永續也是很重要的考量因素,因此將會從下列面向進行研究:裝置如何防水、裝置的使用期限、裝置的素材是否環保,最後成功做出了一組環保的水上漂浮葉綠素電池,未來會再提高此電池產能並且運用在農漁業上。

太陽能源保留術~設計一種吸熱快、保溫加的太陽能熱水器

有一天,我在電視上看到:「在日本有一戶小氣家庭為了響應環保加上省錢,運用吸熱的原理在輪胎裡灌滿水代替水塔,就可以洗熱水澡了!」可是,輪胎會發出一股令人受不了的臭味,而且散熱又快; 再者,我又想到; 「一天中午,我打開水龍頭發現水怎麼熱熱的?」問過老師之後,才知道原來也是吸熱搞的鬼,於是我們就想到利用吸收太陽的熱能產生熱水的原理,來做出一個節約能源的「太陽能熱水器」。

三體運動模型與拉格朗日點上的小行星

在練習作電腦動畫的過程中,做出以電腦模擬自由落體及雙星運動,但以上都屬可簡單分析出結果的運動,因此想到以電腦模型預知無法簡單分析的問題。在牛頓雜誌第 1 69 期,有一篇文章曾提到拉格朗日點:假設宇宙中有三個星體,星體 A (太陽)質量甚大於星體 B (本星),而 B 質量遠大於星體 C 。當 C 位於五個稱為拉格朗日點的位置上時(如圖),會與 B 的角速度一致,環繞 A 公轉。圖中L1L2L3三點處於極不安定的平衡位置,而位在L4L5的小行星群即使因撞擊而略為離開拉格朗日點,由於 A , B 引力的微妙作用,仍會回到穩定的點上。我們就是對這情形感到興趣。 \r

健康新選擇~低脂米飯冰淇淋之製作

本實驗以米飯取代鮮奶油製成低脂冰淇淋,並分析其特性如品評試驗、融化速度、糖度及黏稠度。 品評試驗發現,黑糯糙米冰淇淋在甜度及總接受性均高於原味對照組;另外和市售冰淇淋比較,黑糯糙米冰淇淋在甜度、口感及總接受性平均值雖略低,但未達顯著差異(P>0.05),且風味平均值略高於市售品牌。融化速度方面,有添加米飯者均比對照組及市售品牌較慢融化,尤其添加黑糯糙米者效果更佳。糖度方面,以黑糯糙米冰淇淋糖度平均最高。另外添加米飯的冰淇淋在黏稠度試驗較高於原味對照組,與市售冰淇淋比較,除糙米冰淇淋外,其餘黏度cP值都較市售冰淇淋高,其中以加白米冰淇淋cp值最高。因此米飯冰淇淋確實可開發為低脂、低乳化安定劑的健康冰淇淋。

時勢「鎖」迫—圓葉鴨跖草的閉鎖花

圓葉鴨跖草植株有三種枝條,著生不同的花:直立莖的開放花、匍匐莖和地下莖的藍色、白色閉鎖花。開放花有雄性及兩性花,雌雄蕊位置分離,有利異花授粉;先開地上閉鎖花,最後開地下閉鎖花,花比較小,花粉可孕比例低,影響種子數目,但種子較大,尤以地下閉鎖果為最且萌發率最高,是以質取代量的生存策略;故推測其具有資源分配(resource allocation)的能力,植株小時以地上閉鎖花快速繁衍;產生開放花,以增加基因歧異度;最後有充足的能量產生地下閉鎖果,加上原本母株的合適環境,可確保子代的繁衍。溼度高、植株遭破壞、黑暗有助於閉鎖花的產生,土壤密度高、生長空間小則不利,推測植株能因應環境,調整不同花朵之間的比例,利用吸收的養分有效率地繁衍後代。

南崁溪河口沉積物垂直粒度分析

桃園南崁溪河口位於竹圍漁港旁,河口附近兩支流匯流,河道變寬。每逢大雨沖刷河岸堆積沉積物。本研究採樣位置位於南崁溪河口附近,於河流左岸沖刷沙灘上,使用沉積物垂直分層取樣方法進行分析。第一次取樣2008 年10 月採ㄧ管,第二次取樣2009 年1 月採7 管,分析沉積物粒度隨深度變化情況,藉此了解南崁溪河水營力變化。經由兩次採樣粒度分析發現表層21 公分沉積物可能為東北季風之沉積物。第二次採樣7管沉積物分析,經對比63 到93 公分不等深度沉積物,發現四層特殊沉積層。依據各管沉積物層面深度繪製成層面立體圖發現層面向河面傾斜,且有類似河道旁沖刷崩落地形,有向河道中央移動之情況,代表河川沉積物逐漸增加。

芒草‧變裝‧show!-芒草纖維作為造紙新原料的可行性研究

本研究在探討以「芒草」作為造紙新原料的可行性。本研究目的有三:A從芒草紙的外觀、抗張強度、吸水性、透水性等紙張性質,來探討芒草造紙的可行性。B比較芒草纖維紙、闊葉木纖維紙、複合纖維紙的差異性。C探討芒草紙的應用與推廣價值。研究結果發現:a芒草紙與一般紙造紙原料—闊葉樹紙漿,在書寫上並無太大差異。b纖維交織情況會影響紙張的抗張強度、吸水性及透水性。c芒草紙在應用部分,其抗張強度好,適合做紙袋;透水性較差,適合做紙杯墊;在外觀上具有古典美,在強調個別化的時代,可做為藝術材料。由以上結果,我們評估其可行性甚高。因為「芒草」生長季短,且生長速度快,取用它不但對生態無礙,還能為芒草找到新的經濟價值。