2023年

tosyl-indoly起始物是一種良好的兩性起始物，可以與雙鍵行環化反應，故本研究先使用tosyl-indoly起始物和chalcone起始物藉由鹼合成2-aryl-4-(indol-3-yl)-chromane骨架的產物，再改變tosyl-indoly起始物的親核基團，合成2-aryl-4-(indol-3-yl)-tetrahydroquinoline骨架的產物，並藉由改變取代基、溶劑、鹼和催化劑等變因，使2-aryl-4-(indol-3-yl)-tetrahydroquinoline的產率達到了97.5%，最後嘗試藉由脫去反應消除其中的掌性中心，使其具有軸手性。 產物具有三種生物活性結構：indole, chromane與quinoline，其中indole出現於生長激素與褪黑激素中，chromane出現於維生素E與兒茶素中，而quinoline出現於奎寧和塔克寧中，並且產物具有兩端基團巨大，無法自由旋轉的單鍵，使產物具有軸手性，故推測產物可以運用在醫學或不對稱催化中。

光觸媒被視為極具潛力解決二氧化碳過度排放的方式。二氧化碳因線性且高鍵結強度(~532 kJ/mol)的結構，當催化劑吸附二氧化碳分子並提供電子時，可降低二氧化碳最低未占分子軌域能階位置，有助於其進行氧化還原反應，轉化成再生能源。 本研究使用三氧化鎢(WO3)並摻雜不同濃度的銅原子作為主要光觸媒，期望銅能扮演施體(donor)，提供額外的電子，幫助二氧化碳光催化反應。我們藉由穿隧式電子顯微鏡(TEM)觀察樣品結構，利用拉曼光譜儀、X光繞射分析儀器(XRD)、X光吸收光譜儀(XAS)確認摻雜形式； X射線光電子能譜儀(XPS)得知銅的實際摻雜濃度。以紫外光-可見光光譜儀(UV-Vis)測量吸收光譜，最後以氣相層析儀(GC)分析光催化結果。我們目前成功配置出摻雜五種不同濃度銅的氧化鎢，光催化結果可發現摻雜銅確實有助於二氧化碳的轉換。未來希望提高產物一致性，成為高效的再生能源，實際應用改善環境。

因為我們一開始對電腦程式語言有濃厚的興趣，所以去學習了python程式語言，後來發現到世界三大益智的華容道遊戲，似乎可以加以運用，又從文獻中發現了人工智慧之重要性和增強學習的各類法則。剛好於國中時期寫出了讓電腦產生並解決3*3數字華容道之程式。但發現4*4的遊戲竟有20兆種組合，該無法用3*3之程式思維。後來用了增強學習的Q-Learning技術，不僅完成任務，而且還可以發展出人與電腦的比賽，造成轟動、受到小朋友的喜愛~最後我們還希望自己能設計出不同的華容道加以測試，並研究深度增強學習（DRL）的原理與應用，來解決更高階的遊戲，達到增進人工智慧學習的發展。

本研究探討液滴碰撞時各種變因對撞擊前後耗散能量的影響，主要以直徑、速度、黏度作為變因進行實驗。實驗前，先完成接觸角、表面張力、黏度與密度等基本量測，再利用高速攝影機測量出液滴直徑、最大擴張直徑與液滴撞擊速度，將其數值代入能量守恆式，計算出耗散能量後，發現它受到直徑的二分之一次方、速度的二分之三次方、黏度的二分之一影響，其中黏度也會造成能量與韋伯數關係圖的斜率些微變化。

鋰離子電池前幾個迴圈中，庫倫效率低（CE < 100％），表示電池負極中殘留了一些不可逆反應後的產物(Li+)，鋰離子電池的預鋰化可提高電池的庫倫效率，並降低不可逆產物的比例。本研究目的為探討預鋰化過程中加入的載劑種類對反應速率及活性鋰比例的影響，以找出最佳載劑供日後使用。文獻中提及具有苯環的載劑，其預鋰效果較佳，因此本研究比較biphenyl (聯苯)、naphthalene (萘)及benzophenone (二苯基甲酮)三種載劑對預鋰化過程與結果之影響。研究過程的部分，首先藉由實驗探討最佳測量活性鋰比例的方法，其次探討短時間內精準預鋰鋰離子電池陽極材料的方式，最後進行實驗比較不同載劑。實驗結果表示biphenyl (聯苯)的活性鋰比例最高且反應時間最短，naphthalene (萘)其次，benzophenone (二苯基甲酮)的預鋰效果最差，因此biphenyl (聯苯)為本研究中最佳的載劑。另外，透過實驗探討可得出將預鋰材料在氬氣環境中加水反應為最佳的活性鋰比例測量方式，且減少tetrahydrofuran(四氫呋喃)含水量及提高載劑濃度有助於短時間內精準預鋰。本研究未來可進一步探討鈍化與燒結對預鋰效果的影響，日後亦可應用於預鋰鋰離子電池的載劑選擇，進而運用在儲能市場及電動車產業。

本研究想透過能分解石油的嗜油菌加速同為碳氫構成的塑膠分解。本實驗採用參雜一般塑膠的生物可分解塑膠片。從含有油污的土中經過DNA分離與純化後透過NCBI比對出主要菌種為Pseudomonas citronellolis和Achromobacter。菌種與經實驗室紫外光照射24小時的塑膠片反應時重量下降幅度最大，經約含7%紫外線的太陽光照射3天的塑膠片次之，無前處理的塑膠片最小。本實驗透過三種堆肥方式研究塑膠片分解的情形，在加入菌種和碳基生物復育劑的土中反應的塑膠片重量下降幅度最大，加入碳基生物復育劑的土中的塑膠片次之，加入自來水的最小。從塑膠片殘留重量比與實驗天數畫出的折線圖中可看出若維持經實驗室紫外燈照射24小時且在加入菌種和碳基生物復育劑的土內反應的塑膠片重量下降趨勢便能在883天後完全分解。此外，在探討不同酸鹼值的實驗中，可知pH10的分解最快，而含沙量實驗中則可得知含沙量0%對分解對有利。未來預計長期研究嗜油菌與一般塑膠的分解及不同有機質對塑膠分解的影響，期望解決塑膠過量的問題，使環境不受影響。

鐵路時刻表排點直到目前為止仍十分仰賴人工作業，且排班優劣對於乘客服務品質有顯著的影響。本研究採用啟發式最佳化演算法以及模擬器進行旅客列車鐵路時刻表排點，希望能夠找出一份針對旅客需求，能夠提升旅客運輸成功率且降低旅途時間的時刻表。我們提出一種班表編碼機制，可依此機制產生班表草稿。我們研發的模擬器可將班表草稿轉換為合法無衝突之班表。最後，透過登山演算法來搜尋班表草稿，並以模擬器評估班表優劣，我們實現了一個自動化排班系統。實驗結果指出我們的模擬器能夠有效率地產生無衝突之班表，且所提出之演算法操作有助於提升運輸成功率和降低旅途時間。

本研究以具空間梯度的臺灣周邊離島測站實測數據及衛星氣膠光學深度時空變化及相關性推斷東亞境外氣膠對臺灣北端PM 2.5濃度的影響。我們選取鄰近中國的金門與馬祖、中等距離的馬公及臺灣北部(富貴角、基隆)、遠離大陸的日本離島(石垣、那霸)共七站，分析2015-2021年東北季風盛行冬春季與西南季風盛行夏季的資料。結果顯示各測站冬春季PM 2.5濃度均較夏季高2-3倍並由西向東下降，冬春季相關性均較夏季高；針對高濃度事件，氣膠光學深度顯現冬春季高PM 2.5傳輸和各站測值在時空上緊密連結，由西向東下降；冬春季當地汙染極低的馬公平均濃度與臺灣北端兩站數值一致但夏季顯著較低，顯示季節性境外汙染對馬公和富貴角、基隆影響程度的一致及重要性。以上結果均支持東亞境外氣膠傳輸為臺灣北端冬春季PM 2.5主要來源。

大花咸豐草(Bidens pilosa L.) 為主要的入侵植物之一，菲島福木(Garcinia subelliptica Merr.)能否作為生物除草劑，抑制大花咸豐草的危害。以最佳萌發條件培養三種作物與雜草-大花咸豐草種子，福木葉萃取液皆能抑制種子萌發，且對大花咸豐草的抑制效果最顯著。進行幼苗測試，福木葉萃取液可抑制萵苣主根長、小麥草植株與不定根生長，亦能抑制大花咸豐草植株與主根生長，並促進大花咸豐草過氧化氫酶的活性。本研究認為福木深具發展成生物除草劑的潛力，但考慮福木相剋作用與大花咸豐草和作物競爭有下列兩種情形：(1)萵苣：相剋<相剋+競爭競爭(2)小麥草：相剋+競爭<競爭<相剋，故建議在兩種萵苣播種前使用5%福木葉萃取液，抑制大花咸豐草種子萌發；小麥草需等大花咸豐草叢生後再使用10%福木葉萃取液，可促進小麥草的生長；單獨生長的大花咸豐草則使用10%福木葉萃取液能夠有效抑制其生長。

顆粒體(細沙、塑膠珠與鋼珠)於扁平長方容器內近二維堆積在高速轉動時，其自由面有要成為拋物線的趨勢，但因有摩擦力的存在易導致自由面出現中央尖錐區與兩側線性堆積區之分布，因而呈現類似W之外型。近二維堆積顆粒體高速轉動下，摩擦力大者(如細沙、塑膠珠)易在近轉軸處出現中央尖錐；而摩擦力小者(如鋼珠)在近轉軸處則易出現較平坦之分布。另近二維堆積顆粒體在轉動過程達穩定後之自由面分布，會受經過的歷程所影響，不具可再現性。 相同數量(1000顆)與尺寸(3 mm)的鋼珠與塑膠珠混合後以高速(>500 rpm)轉動，其堆積分布與同轉速下的鋼珠一致，代表混合態高速轉動後穩定堆積的自由面分布是由慣性大的顆粒體所決定。 顆粒體和液體轉動時類似卻又不同的現象讓值得進一步的探討。