2025年

為了解決水污染問題，本研究探討共價有機框架（COF）作為光催化劑的應用。COF具備高度可調孔洞、高穩定性及選擇性吸附等優勢，有助於有效去除水中污染物，對未來具有前景。本實驗採用大氣常壓微電漿合成COF，此方法能在室溫下以水為溶劑，無需高溫或有毒化學品，並僅需一小時即可完成合成，具有綠色化學優勢。實驗結果顯示，成功合成的COF能有效降解水中常見染料污染物（結晶紫及亞甲藍），證明了COF的高效光催化性。在紫外-可見光光譜中，隨著光催化反應的進行，染劑吸收波峰顯著減弱並幾乎完全褪色，確認了COF優異的降解能力。掃描電子顯微鏡圖像顯示，COF的高度有序孔洞結構提升了其催化活性與穩定性。這項技術不僅能高效處理水中有機污染物，還具備廣泛應用潛力，有望為全球水污染治理與環保提供新思路。

本研究以空氣為催化劑，降低KOH在水中解離成K+及OH- 的解離能，大幅提升KOH在水中解離的效率，配合以鋁板為電極，還原H2O及OH-，釋出氫氣H2。這還原反應過程同時輸出K+及H2為電力能源。利用解離出的K+組裝成鉀離子電池，同時以解離出的氫氣運作燃料電池，組成雙輸出埠電力裝置。本雙輸出埠電力裝置，可以分別利用KOH濃度及或空氣輸入量，來調控輸出功率。KOH濃度增加或空氣輸入量增加，均可提高兩輸出埠的功率。測試時採用KOH濃度為5M，輸出電壓達0.19 mV，電流達0.166 mA。採用摻雜0.3%鉍的鋁為電極板，提升輸出電壓達0.67 mV，電流達0.199 mA。在鉀離子電池2MKOH水溶液中串聯4組電極板，電壓提升至2.9 V，電流達5A，並能成功點亮LED燈及驅動市售燃料電池。再經電路板穩壓後，電壓從2.9 V提升至5 V，適合USB充電，顯示出其作為無碳排放電力能源。

二仁溪剖面因受到小滾水逆斷層截切 ，而分為東、西剖面兩部分，東剖面的地層較老西剖面的地層較年輕，故推測該地區東剖面古水深較西剖面深。本研究利用微體化石有孔蟲比例（%P）進行研究，希望能夠探討臺灣西南部沉積盆地的演化，以及二仁溪剖面地區的古水深變化與粗顆粒含量的相關性。但由於本研究使用的樣本並沒有採樣於每一沉積岩層，故臺灣西南部沉積盆地的沉積物供應量與構造抬升的因素仍需進一步的研究。

我們以實驗室及生活上容易取得的重物與乒乓球模擬網路上跳水彈射手中球體的沃辛頓射流實驗。結果發現以圓形的類天然海棉托住乒乓球丟入水中可成功產生射流，因此選擇此為托球的載體進行實驗。依據我們的實驗結果，至少需要15公分水深才能形成完整的射流彈射出乒乓球，原則上在下落軌跡完全垂直於水面時，落下高度越高，球體彈射高度越高，實際實驗水深15公分以上時，落下高度50公分彈射高度約可達47公分，但結果受限於托球的海綿在落下高度40公分後下落軌跡不穩定，若期望更高的射流強度需要尋找更穩定下落的載體。最後我們將實驗影片逐格分析計算，證實球體彈射過程是一個反覆受到重力及空氣阻力等因素影響降速，又受到下方射流水柱力量推擠而加速的過程，初步建立以乒乓球標示射流噴射過程運動模式的邏輯。

本研究旨在探討洛希極限理論的例外：創神星（Quaoar）的行星環。穩定的行星環在一般情況下形成於洛希極限內，然而創神星的行星環卻穩定存在於洛希極限外。 因此，我們的研究目的為解釋為何創神星環能夠存在於洛希極限外。專注於探討密度、剛體與流體性質等因素對行星環的影響、軌道共振的原理與比較其他環系統案例，最終利用力圖分析與比較相似環系統以推論行星環穩定之原因。 根據我們的研究，我們認為創神星環是受創衛一（Weywot）引力作用影響，軌道共振拉開了環粒子之間的距離，以至於在洛希極限外無法匯聚成衛星。 透過對影響洛希極限和行星環形成的因素深入研究，期望能夠揭示創神星環的形成和穩定性背後的物理機制，進而拓展對行星環形成和天體力學的理解。 此外，冀望本研究能為未來對於其他類似例外情況的行星環提供參考。

本研究以塑膠水管、雞卵細胞搭配不同液體黏度，建置出七種生理情境，並藉由蒐集卵黃形變狀態、速率、側截面積，建構紅血球在血管中流動表現的模型，希望能達到預測生理情境的效果。研究的最後，我們使用Python撰寫程式，協助自動追蹤卵黃的最大瞬時速率與當下的側截面積。本研究發現卵黃會因流動速率的變化產生相對形變避免破裂；當模擬正常微血管時含有0.03％酒精，流動速率會提高；當模擬緊張型微血管時含有0.5％酒精，流動速率較接近正常微血管。另外，模擬微血管中的卵黃若在流動時受到阻力，比表面積會增加，但在小動脈模擬中卻相反；在模擬緊張型微血管時，隨著管內液體黏度上升，卵黃出現最大瞬時速率的位置離心臟越遠。

積極發展癌症相關治療策略極為重要，其中T細胞免疫療法（adaptive T cell therapy）是一深具臨床價值的選項。即是將T細胞自體內取出後並增殖到一定數量，而後將其回輸病人體內使得T細胞攻擊癌細胞。此方式關鍵的步驟在於必須要能夠篩選出足量的抗原專一性T細胞。現行主要的篩選方法雖然方便，但會誤捕不相關抗原專一性T細胞，降低治療效率。為解決此問題，本研究將利用水膠細胞技術，運用其完整保存生物膜的特性，模仿細胞膜之免疫突觸現象，搭配微流控晶片可控制流速改變沖刷力的特性，成功開發一可篩選親和力較高之T細胞微流道晶片。已在晶片內建立可置換任意抗原之水膠細胞單層，並以SIINFEKEL抗原作為模擬，達到極高之置換率。預期能在未來的研究中提升篩選專一性與數量，進而提升其臨床價值。

癌症幹細胞被認為是癌症會復發的主因，本研究著眼於探討新合成吲哚類化合物對癌細胞及癌幹細胞的效應與可能的作用機制。透過體外細胞實驗，我們使用不同神經膠質母細胞瘤細胞株，評估化合物對細胞增殖、存活和凋亡的作用。接著以類癌幹細胞球篩檢評估化合物對癌症幹細胞的影響。研究結果顯示，該化合物對神經膠質母細胞瘤及其癌幹細胞皆有一定程度的抑制效果。 同時，透過分子生物學技術，研究化合物的分子作用機制，結果顯示化合物能對細胞生長和凋亡的路徑產生影響。研究結果有望提供對候選抗癌藥物在細胞水平的效能、選擇性以及對癌幹細胞的特異性反應的深入理解。 期望本研究成果可為癌症治療藥物的開發提供重要參考，並促使對癌症治療新方法的探索。這將有助於確定更具潛力的藥物候選者，為癌症治療領域帶來更具前瞻性的解決方案。

本研究探討了潮間帶環境中細菌與古菌的群落結構及其生態功能，並評估了隨機過程與環境因子對群落演替的影響。我們於金門南門海域的潮間帶進行了五次採樣，我們使用次世代定序(Next Generation Sequencing)進行16S rRNA 基因的定序技術分析了該區域微生物的豐度變化及其功能特性。結果顯示，細菌群落以變形菌門為優勢群，而古菌群落則以亞硝侏儒菌科為主。隨機中性模型的結果顯示古菌的豐度顯著受到隨機擴散的影響，而細菌群落則主要由鹽度、溫度和溶解氧等環境因子所驅動。經由Picrust2 代謝路徑預測的結果顯示，古菌與細菌共享多種基本代謝途徑，顯示出它們在生態上的互補性；同時，各自特有的代謝途徑則體現了它們對環境壓力的不同適應方式。本研究為潮間帶微生物群落的動態變化及生態功能提供了新的發現。

本研究探討新型微生物燃料電池(MicrobialFuel Cell, MFC)在能源再生及水資源處理中的應用。隨著全球氣候變遷和污染問題加劇，開發低碳、可持續的綠色能源為當務之急。MFC利用微生物將廢水中的有機物轉化為電能，不僅達到低成本、低碳排放的優勢，還具有處理廢水、產生電力等功能。本研究使用不含 「全氟/多氟烷基物質 (per- and polyfluorinated alkyl substances,PFAS)」的煤灰陶瓷隔離膜，並將市售的石墨氈電極進行改質， 以探討電極表面積(3x3、4x4、5x5 cm²)及不同材料(石墨紙、石墨氈、改質石墨氈、碳布)對MFC性能的影響。結果顯示，在電極表面積為4x4 cm²表面積時產電效率以及去除污水的效率最佳，顯示較小的表面積差異對MFC影響效果不大；電極材質則以石墨紙表現最優，但經改質的石墨氈在發電效果及去除污水的效率上皆接近石墨紙。本研究可為MFC在污水處理和能源再生中的應用提供了重要的數據參考。