preparation of special chemicals containing amide functional groups for adsorption of lanthanides and actinides

為降低核廢料中鑭錒系元素含量，以提升核廢料之安全性，並可回收此類放射性元素再利用，提升核能發電效能。本計劃擬以化學有機合成方法製備具醯胺官能基之螯合劑，將核廢料中的鑭系與錒系有效分離，同時修飾其他部份官能基以備與無機孔洞材料鍵結形成複合材料，成為分離管柱固定相之吸附材料。In order to reduce the concentration of lanthanides and actinide elements in the nuclear waste, we propose to employ organic synthesis approach to synthesize chelators containing amide functional groups for adsorption of lanthanides and actinides. These chelators will be used as adsorption materials in the stationary phase of a separation column. In order to achieve this purpose, we will modify certain functional groups as the linkers to be incorporated into inorganic porous materials to become a host-guest composite material

The Electric Properties of Carbon Nanotubes under an External Electric Field: A Theoretical Study (I)

由奈米尺寸的分子電子元件所製成電路，一般認為是目前半導體微小化技術中重要的關鍵，其中奈米碳管場效電晶體咸信最具可行性。現今大多數理論與實驗的結論都假設奈米碳管結構不具缺陷前提下討論，然而許多實驗發現結構缺陷普遍存在於奈米碳管中。為釐清結構缺陷對奈米碳管之電子元件運用影響，我們將研究具缺陷奈米碳管在外加電場下電子性質之變化。多種型態結構缺陷將在本研究逐一討論，我們將著重於缺陷大小與分佈如何影響奈米碳管電子元件之功能，甚至導致失效。並且我們利用非平衡格林函數方法研究奈米碳管與金屬電極接觸間之結構，由此探討所謂歐姆接觸與肖特基接觸之細部原子結構

Evaluation of degrading environmentally relevant organic compounds in wastewater through heterogeneous catalysts and advanced oxidation technology

為提升除污劑之除污效率，常需加入各種具螯合效果之有機成份，為使此一有機成份以及除污後所產生廢液中所含之油污等，於處理後達到回收或排放標準，急需一套完整有效之處理方法，在此計劃以利用製備具降解有機物能力之異相觸媒，進行高級氧化反應強化處理之效果。為能有效降解廢液中有機成份，並且所添加之觸媒不會殘留於處理後之溶液中，所以將製備固相觸媒或負載於擔體上，再配合高級氧化技術產生更多OH自由基，以進行降解反應，將有機成份分解破壞成CO2與H2O，達到完全處理之目標。In order to enhance the efficiency of contaminant-removing agents, several organic compounds with chelation ability are added into the wastewater. It is urgent to create an efficient and integral method to remove the chelating agents and the subsequent products of the treatment process to reach the recycling and discharge standard. This proposal intends to employ a heterogeneous catalyst with ability to degrade the organic compounds in the wastewater through advanced oxidation process. To prevent the further contamination of the processed solution, the catalysts will be prepared as solid form or loaded onto substrate. The advanced oxidation process can generate sufficient OH radical to effectively degrade the organic compounds into CO2 and H2O and remove the organic contaminants completely

Theoretical Investigation on the Metallic Dependence on Aggregation Mechanism of Amyloid Beta-Peptides and Their Associated Oxidation Reactions

貝他類澱粉胜肽之聚集物具神經毒性長久以來被認為與愛滋海默疾病病理有直接關係。長久以來這類聚集咸信與金屬介入有關，故本研究利用理論計算方法探討這毒性聚集最早時期中金屬的影響，並檢驗貝他類澱粉胜肽寡聚集物之結構。我們將使用複製物交換模型這類寡聚集物之結構。同時我們將使用結合量子力學與古典力學方法計算貝他類澱粉胜肽與金屬配位之結構以及估算上述寡聚集物之氧化還原電位，研究其氧化反應。最後我們將探討貝他摺板阻斷胜肽對抑制貝他類澱粉胜肽之聚集物形成之機制。Neurotoxic assemblies of the amyloid β-peptide (Aβ) have been linked strongly to thepathogenesis of Alzheimer's disease (AD).It is believed that the aggregation process ismetallic dependence. Utilizing theoretical means, we propose to investigate the metalinvolvement in the earliest step of this toxic assembly and to identify the conformation of theoligomeric Aβ. The aggregation conformation of the Aβoligomers will be investigated by areplica-exchange model (REM). We will implement the methods hybridizing quantummechanics and molecular mechanics (QM/MM) methods to obtain the information aboutmetallic chelation to Aβand their redox potential estimate in studies of oxidative reactions inthe Aβaggregates. Finally we will investigate the inhibition mechanism of the β-sheetbreakers to the Aβaggregation

Theoretical Investigation on the Metallic Dependence on Aggregation Mechanism of Amyloid Beta-Peptides and Their Associated Oxidation Reactions

貝他類澱粉胜肽之聚集物具神經毒性長久以來被認為與愛滋海默疾病病理有直接關係。長久以來這類聚集咸信與金屬介入有關，故本研究利用理論計算方法探討這毒性聚集最早時期中金屬的影響，並檢驗貝他類澱粉胜肽寡聚集物之結構。我們將使用複製物交換模型這類寡聚集物之結構。同時我們將使用結合量子力學與古典力學方法計算貝他類澱粉胜肽與金屬配位之結構以及估算上述寡聚集物之氧化還原電位，研究其氧化反應。最後我們將探討貝他摺板阻斷胜肽對抑制貝他類澱粉胜肽之聚集物形成之機制。Neurotoxic assemblies of the amyloid β-peptide (Aβ) have been linked strongly to thepathogenesis of Alzheimer's disease (AD).It is believed that the aggregation process ismetallic dependence. Utilizing theoretical means, we propose to investigate the metalinvolvement in the earliest step of this toxic assembly and to identify the conformation of theoligomeric Aβ. The aggregation conformation of the Aβoligomers will be investigated by areplica-exchange model (REM). We will implement the methods hybridizing quantummechanics and molecular mechanics (QM/MM) methods to obtain the information aboutmetallic chelation to Aβand their redox potential estimate in studies of oxidative reactions inthe Aβaggregates. Finally we will investigate the inhibition mechanism of the β-sheetbreakers to the Aβaggregation

基隆河上游集水區鄉土教學資源暨戶外教學活動設計

[[issue]]217

Nature of Interaction between Vacancy Defects in Single Walled Carbon Nanotubes

本研究首先利用奈米單層碳管之空位缺陷對碳管結構上的變形和能隙變化來表徵該空位缺陷的影響範圍，包括之字形，扶手椅和螺旋型碳管。我們將以此結構變形對碳管能隙變化建立分子階層的解釋。同時我們將研究碳管因為空位缺陷之間的相位和距離之不同，而影響奈米單層碳管的電性。本研究所獲得理論結果可提供全面性瞭解空位缺陷對奈米單層碳管之結構與電性的影響，提出透過空位缺陷密度調節奈米單層碳管性質之理論根據，以開發奈米元件

[[alternative]]The study of the BaTiO3-Bi1/2NA1/2TiO3 based dielectric ceramics

碩士[[abstract]]本論文主要以BaTiO3-Bi1/2Na1/2TiO3(BBNT)系統，進行低介電溫度變化材料的研究。在實驗中，先歸納出BBNT材料的基本性質及MgO與Y2O3共同添加的影響：BBNT材料的燒結溫度會隨著BNT在材料中所佔比例的增加有下降的趨勢。其介電常數也會下降，居禮溫度會往高溫區移動。MgO添加會造成居禮溫度往低溫移動的效果，Y2O3的添加會造成試片的致密性降低，燒結所需溫度提高。之後，我們改採用奈米尺寸鈦酸鋇粉末(nano BaTiO3)，添加燒結助劑Ba0.6Ca0.4SiO3(BCSO)，並以微波燒結(microwave sintering)。試片成分為(BaTiO3)0.925-(Bi1/2Na1/2TiO3)0.075 + MgO 2 mol% + Y2O3 1～1.5 mol% + BCSO 3 mol%，在1050℃，1～2小時的微波燒結下。可以得到小晶粒尺寸(約0.5μm)的微觀結構及平坦的介電隨溫度變化曲線。[[abstract]]In this thesis, we study the less temperature-dependence dielectric constant material by BaTiO3-Bi1/2Na1/2TiO3(BBNT) system. And conclude the basic properties of BBNT material and the inference of MgO and Y2O3: the sintering temperature of BBNT declines while the proportion of BNT increases. The dielectric constant of BBNT also decreases and its Curie peak shifts toward higher temperature. The effect of MgO shifts Curie peak toward lower temperature area. The effect of Y2O3 not only decreases the density of the bulk, but raises its sintering temperature requirement. Then we uses nano-size BaTiO3 powder. By adding sintering accelerant Ba0.6Ca0.4SiO3(BCSO) and applies microwave sintering, the content of the bulk consists of (BaTiO3)0.925-(Bi1/2Na1/2TiO3)0.075 + MgO 2 mol% + Y2O3 1~1.5 mol% + BCSO 3mol%. At 1050, and ℃microwave sintering for 1-2 hours, we get smaller grain size microstructure (about 0.5μm) and flatter curve of temperature-dependence dielectric constant.[[tableofcontents]]目錄....................................................Ⅰ 表目錄........................................Ⅳ 圖目錄..............................Ⅴ 第一章 序論..............................1 1.1 前言.......................................1 1.2 文獻回顧..............................2 1.2.1 鐵電性材料.......................2 1.2.2 低介電溫度變化之介電材料......................3 1.2.2.1 電容器定義及特性規範訂定..........................3 1.2.2.2 X7R與X8R規範低介電溫度變化介電材料...............4 1.3 Bi0.5Na0.5Tio3材料.............................6 1.4 研究動機及論文架構..............................6 第二章 實驗步驟......................21 2.1 試片製作.............................21 2.1.1 配粉..................................21 2.1.2 濕球磨..............................21 2.1.3 烘乾..................................22 2.1.4 過篩..................................22 2.1.5 煆燒..................................22 2.1.6 模壓成型.........................23 2.1.7 燒結..................................23 2.2 試片分析............................23 2.2.1 介電電性量測.................23 2.2.2 SEM微觀結構分析.......24 2.2.3 X-ray繞射分析及密度分析............................24 第三章 BaTiO3-Bi0.5Na0.5TiO3(BBNT)介電材料基本性質及MgO與Y2O3共同添加的影響.................26 3.1 BBNT材料基本特性.........26 3.1.1 實驗結果及分析.............26 3.2 MgO與Y2O3共同添加對BBNT材料的影響....................28 3.2.1 實驗結果及分析.............28 3.3 BBNT(nano BaTiO3-Bi0.5Na0.5TiO3 )添加MgO與Y2O3.......32 3.3.1 實驗結果及分析.............33 3.4 BBNT添加MgO、Y2O3與BCSO(Ba0.6Ca0.4SiO3).............35 3.4.1 實驗結果及分析.............35 3.5 微波燒結............................37 3.5.1 實驗結果及分析.............37 第四章 總結............................101 4.1 實驗總結..........................101 4.2 未來展望..........................102 參考文獻....................................106 表目錄 表1-1 ClassⅡ電容命名表 8 表2-1 試片製作使用之金屬氧化物粉末純度表 25 表3-1 BBNT系列試片起始成分配置表 40 表3-2 BBNT試片燒結條件與密度對照表 41 表3-3 BBNT075+MgO+Y2O3系列試片起始成分配置表 42 表3-4 BBNT075+MgO+Y2O3系列試片燒結條件與密度對照表 43 表3-5 BBNT075(nano BT+BNT)+MgO+Y2O3系列試片 起始成分配置表 44 表3-6 BBNT075(nano BT+BNT)+MgO+Y2O3系列試片燒結條件與密度對照表 45 表3-7 BBNT075+MgO+Y2O3+BCSO系列試片起始成分配置表 46 表3-8 BNT075+MgO+Y2O3+BCSO系列試片燒結條件與密度對照表 47 表3-9 MW系列試片燒結條件與密度對照表 48 圖目錄 圖1-1 鈣鈦礦結構在居禮溫度下離子相對位移示意圖 9 圖1-2 金屬平行導電板之電容示意圖 10 圖1-3 核-殼結構示意圖 11 圖1-4 Y2O3 添加對BaTiO3-Y2O3 系統 TCC(%)曲線圖 12 圖1-5 Y2O3 添加對BaTiO3-Y2O3 系統在還原氣氛下燒結密度關係圖 13 圖1-6 Y2O3 添加對BaTiO3-Y2O3 系統介電常數隨溫度變化圖 14 圖1-7 BaTiO3系統添加1.0 mol% Ni、0-4 mol% Nb之介電常數隨溫度變化圖 15 圖1-8 BaTiO3系統添加1.0 mol% Ni、0-4 mol% Nb之TCC(%)曲線圖 15 圖1-9稀土族元素添加於BaTiO3材料之TCC(%)曲線圖 16 圖1-10 Yb2O3添加於BaTiO3材料之TCC(%)曲線圖 17 圖1-11 Er2O3添加BaTiO3材料之TCC(%)曲線圖 18 圖1-12 Ho2O3添加BaTiO3材料之TCC(%)曲線圖 18 圖1-13 鈣鈦礦結構示意圖 19 圖1-14 BNT-BT-BKT三元相圖 20 圖3-1 BaTiO3-Bi0.5Na0.5TiO3(BBNT)材料性質實驗流程圖 49 圖3-2 BBNT系列粉末煆燒後XRD成相分析圖 50 圖3-3 BBNT系列試片燒結後XRD成相分析圖 51 圖3-4 C軸/A軸值隨BNT添加量變化關係圖 52 圖3-5 BBNT系列試片介電常數隨溫度變化圖 53 圖3-6 居禮溫度隨BNT添加量變化關係圖 54 圖3-7 BBNT01試片SEM微觀結構造圖 55 圖3-8 BBNT03試片SEM微觀結構造圖 55 圖3-9 BBNT05試片SEM微觀結構造圖 56 圖3-10 BBNT10試片SEM微觀結構造圖 56 圖3-11 晶粒大小隨BNT添加量變化關係圖 57 圖3-12 BBNT075+MgO+Y2O3實驗流程圖 58 圖3-13 BBNT075+MgO+Y2O3系列粉末煆燒後XRD成相分析圖 (MgO 2mol%，950℃) 59 圖3-14 BBNT075+MgO+Y2O3系列粉末煆燒後XRD成相分析圖 (MgO 2mol%，975℃) 60 圖3-15 BBNT075+MgO+Y2O3系列粉末煆燒後XRD成相分析圖(MgO:1mol%，1000℃) 61 圖3-16 BBNT075+MgO+Y2O3系列粉末煆燒後XRD成相分析圖(MgO:3mol%，1000℃) 62 圖3-17 BBNT075+MgO+Y2O3系列試片燒結後XRD成相分析圖 63 圖3-18 C軸/A軸值隨MgO添加量變化關係圖 64 圖3-19 BBNT075+MgO+Y2O3系列試片介電常數隨溫度變化圖 (Y2O3添加量為0.5 mol%) 65 圖3-20 BBNT075+MgO+Y2O3系列試片介電常數隨溫度變化圖 (Y2O3添加量為1.0 mol%) 65 圖3-21 BBNT075+MgO+Y2O3系列試片介電常數隨溫度變化圖(MgO=1 mol%) 66 圖3-22 BBNT075+MgO+Y2O3系列試片介電常數隨溫度變化圖(MgO=2 mol%) 66 圖3-23 BBNT075+MgO+Y2O3系列試片介電常數隨溫度變化圖(MgO=3 mol%) 66 圖3-24 BBNT075試片SEM微觀結構造圖(5000倍) 67 圖3-25 BBNT075試片SEM微觀結構造圖(10000倍) 67 圖3-26 M1Y05試片SEM微觀結構造圖 68 圖3-27 M1Y10試片SEM微觀結構造圖 68 圖3-28 M2Y05試片SEM微觀結構造圖 69 圖3-29 M2Y10試片SEM微觀結構造圖 69 圖3-30 M3Y05試片SEM微觀結構造圖 70 圖3-31 M3Y10試片SEM微觀結構造圖 70 圖3-32 晶粒大小隨MgO添加量變化關係圖 71 圖3-33 BBNT075(nano BT+BNT)實驗流程圖 72 圖3-34 BBNT075(nano BT+BNT)+MgO+Y2O3實驗流程圖 73 圖3-35 BNT粉末製作實驗流程圖 74 圖3-36 BNT粉末煆燒後成像分析圖 75 圖3-37 BBNT075-2S及nano BT+MgO+Y2O3粉末煆燒後XRD分析圖 76 圖3-38 BBNT075-2S及M2Y10~20-2S系列試片燒結後XRD分析圖 77 圖3-39 BBNT075(nano BT)+MgO+Y2O3系列試片介電常數隨溫度變化圖 78 圖3-40 BBNT075-2S試片SEM微觀結構造圖 79 圖3-41 M2Y10-2S試片SEM微觀結構造圖(1000倍) 80 圖3-42 M2Y10-2S試片SEM微觀結構造圖(5000倍) 80 圖3-43 M2Y15-2S試片SEM微觀結構造圖(1000倍) 81 圖3-44 M2Y15-2S試片SEM微觀結構造圖(5000倍) 81 圖3-45 M2Y20-2S試片SEM微觀結構造圖(1000倍) 82 圖3-46 M2Y20-2S試片SEM微觀結構造圖(5000倍) 82 圖3-47 BBNT075(nano BT+BNT)+MgO+Y2O3+BCSO實驗流程圖 83 圖3-48 BCSO粉末製作實驗流程圖 84 圖3-49 BNT075+MgO+Y2O3+BCSO系列粉末 煆燒後XRD分析圖 85 圖3-50 BNT075+MgO+Y2O3+BCSO系列試片 燒結後XRD分析圖 86 圖3-51 BNT075+MgO+Y2O3+BCSO系列試片介電常數隨溫度變化圖(Y2O3=1 mol%) 87 圖3-52 BNT075+MgO+Y2O3+BCSO系列試片介電常數隨溫度變化圖(Y2O3=1.5 mol%) 87 圖3-53 BNT075+MgO+Y2O3+BCSO系列試片介電常數隨溫度變化圖(Y2O3=2 mol%) 87 圖3-54 10-BC試片SEM微觀結構造圖(1100℃，2小時) 88 圖3-55 10-BC試片SEM微觀結構造圖(1050℃，2小時) 88 圖3-56 10-BC試片SEM微觀結構造圖(1200℃，2小時) 88 圖3-57 15-BC試片SEM微觀結構造圖(1100℃，2小時) 89 圖3-58 15-BC試片SEM微觀結構造圖(1050℃，2小時) 89 圖3-59 15-BC試片SEM微觀結構造圖(1200℃，2小時) 89 圖3-60 20-BC試片SEM微觀結構造圖(1100℃，2小時) 90 圖3-61 20-BC試片SEM微觀結構造圖(1050℃，2小時) 90 圖3-62 20-BC試片SEM微觀結構造圖(1100℃，2小時) 90 圖3-63 BC系列試片的晶粒大小隨燒結溫度變化圖 91 圖3-64 MW系列試片燒結後XRD分析圖 92 圖3-65 MW系列試片介電常數隨溫度變化圖(1050℃) 93 圖3-66 MW系列試片介電常數隨溫度變化圖(1100℃) 93 圖3-67 10-MW試片SEM微觀結構造圖 (1050℃，2小時)(3000倍) 94 圖3-68 10-MW試片SEM微觀結構造圖 (1050℃，2小時)(10000倍) 94 圖3-69 10-MW試片SEM微觀結構造圖 (1100℃，1小時)(3000倍) 95 圖3-70 10-MW試片SEM微觀結構造圖 (1100℃，1小時)(10000倍) 95 圖3-71 15-MW試片SEM微觀結構造圖 (1050℃，1小時)(3000倍) 96 圖3-72 15-MW試片SEM微觀結構造圖 (1050℃，1小時)(10000倍) 96 圖3-73 15-MW試片SEM微觀結構造圖 (1050℃，2小時)(3000倍) 97 圖3-74 15-MW試片SEM微觀結構造圖 (1050℃，2小時)(10000倍) 97 圖3-75 15-MW試片SEM微觀結構造圖 (1100℃，1小時)(3000倍) 98 圖3-76 15-MW試片SEM微觀結構造圖 (1100℃，1小時)(10000倍) 98 圖3-77 20-MW試片SEM微觀結構造圖 (1050℃，2小時)(3000倍) 99 圖3-78 20-MW試片SEM微觀結構造圖 (1050℃，2小時)(10000倍) 99 圖3-79 20-MW試片SEM微觀結構造圖 (1100℃，1小時)(3000倍) 100 圖3-80 20-MW試片SEM微觀結構造圖 (1100℃，1小時)(10000倍) 100 圖4-1 不同製程之BBNT材料介電常數隨溫度變化圖 104 圖4-2 不同製程之BBNT材料TCC(%)曲線圖 105[[note]]學號: 692180382, 學年度: 9