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鎳-鎵及銅基觸媒生產甲醇與二甲醚之製備、特性鑑定及CO2轉化效率之研究

為了解決Alfa 156 wiki的問題，作者江昭龍 這樣論述：

本研究使用共沉澱法(co-precipitation)，合成鎳-鎵(Ni5Ga3)及銅基(CuO-ZnO-Al2O3，CZA)系列觸媒。並以超音波在觸媒之漿體狀態下使觸媒均勻分散於載體，包含矽膠(silica gel, SiO2)、質子化之Y型沸石(protonated Y-type zeolite, HYZ)與Beta型沸石(protonated Beta-type zeolite, HBZ)之中，製備得分散於載體之鎳-鎵及銅基觸媒 (Ni5Ga3/SiO2、CZA/HYZ及CZA/HBZ)。觸媒之晶體結構及外觀分別以XRD及FE-SEM進行鑑定及觀測，確認鎳-鎵觸媒為Ni5Ga3，銅基觸

媒則具有CuO-ZnO-Al2O3之結構。FE-SEM顯示載體可維持觸媒顆粒大小分佈均勻。XPS化學成分分析結果顯示鎳-鎵及銅基系列觸媒之有效成分，分別是鎵與銅化物。鎳-鎵與銅基觸媒之金屬氧化態及其與鄰近原子間之鍵長，則分別由XANES/EXAFS進行分析。結果顯示鎳-鎵觸媒中之鎵分散及反應前為Ga(0)，分散與反應後則為Ga(III)；而鎳則保持為Ni(0)。銅基觸媒中之銅及鋅氧化態則皆為Cu(II)與Zn(II)。鎳-鎵及銅基觸媒之中心金屬(Ni5Ga3: Ni及Ga；CZA: Cu及Zn)與鄰近原子之配位數與鍵長，則隨著反應前後呈現反比關係。此些現象皆可證實鎳-鎵及銅基觸媒經由將其分散於

載體之中，於MeOH/DME生成過程中，可保持觸媒本身結構、外觀、化學成分與微結構等。此外，在使用鎳-鎵及銅基系列觸媒於雙通道觸媒反應器中，於定壓變溫下(P= 50 bar，T=150、250與350 oC)，進行MeOH/DME生產反應時所產生之物種及其濃度，則以FTIR及GC進行分析鑑定，藉此獲得進料(MeOH：CO2與H2；DME：MeOH)之轉化率，以及MeOH/DME之反應選擇率與產率。FTIR及GC分析結果顯示鎳-鎵及銅基觸媒分散於載體後，其觸媒表現皆有明顯提升。Ni5Ga3/SiO2於150、250及350oC之最終MeOH產率最高可達62.1、84.7及82.5%。負載前CZA

之DME產率為60.2%，負載於HYZ後可達71.5% (CZA/HYZ)，但負載於HBZ則降為31.8% (CZA/HBZ)。動力學分析結果指出，Ni5Ga3/SiO2於150、250及350oC下進行MeOH生成反應，其反應平衡常數最高可達0.150、0.473及0.477 h-1。遠大於理論值4.67×10-4、2.22×10-5及2.47×10-6 h-1。Ni5Ga3和Ni5Ga3/SiO2進行MeOH之活化能，則分別為3.21及2.72 kJ/mol。負載前CZA之最高反應平衡常數為1.65×103 L/mol-h，負載於HYZ後，則可達2.26×103 L/mol-h (CZA/

HYZ)。負載於HBZ，則降為0.70×103 L/mol-h (CZA/HBZ)。使用CZA、CZA/HBZ及CZA/HYZ進行DME生成反應之活化能，則分別為2.04、2.26及1.16 kJ/mol。熱力學分析可得生成MeOH較佳之Ni5Ga3/SiO2於150、250及350oC進行MeOH生成反應時，其吉布士能(Gibbs energy)為6.67、3.26及3.83 kJ/mol，遠小於理論值26.97、46.59及66.87 kJ/mol。CZA/HYZ觸媒進行DME生成時，其吉布士能則分別為-40.07、-40.00及-40.67 kJ/mol，較理論值-12.64、-9.96

及-7.28 kJ/mol為低。最後以10-TPD (ton per day)煉油廠尾氣再利用設備，進行成本估算，可得日收益USD$5,002,359/d，可於3.49年內回本。

雙噻吩分子修飾生物感測器表面的同步量測技術與驗證平台之研發—丙型干擾素重組蛋白質及其抗體間交互作用模組的開發

為了解決Alfa 156 wiki的問題，作者蔡珮漪 這樣論述：

技術的創新應用不僅加速了科技知識的普及化，也增進了知識的再加值化。自2003年4月人類基因圖譜宣布完全解碼後，生醫領域的趨勢乃聚焦於蛋白質體的研究，而研究蛋白質體學所需的技術或設備，則以具有即時(real-time)、無標記(label-free)、可直接監測生物分子間相互作用情形的生物感測器最具競爭優勢。本研究整合臺大奈米生醫微機電系統研究群累積多年之研發基礎-光生化形生醫晶片檢測儀（OBMorph），及電化學阻抗譜系統(EIS)技術於一新創檢測平台上，使用自製型感測晶片搭配本團隊自行合成之電誘導型雙噻吩生物連結分子作為鍵結蛋白質的橋接物，藉由表面電漿共振(SPR)技術反射光的相位變化及電

化學氧化還原反應，同步量測丙型干擾素(interferon-gamma, IFN-γ)與其抗體間的結合作用，以相互驗證檢測平台的效能。此外，本研究亦驗證雙噻吩生物連結分子用於SPR商用儀器和晶片之適用性，平行開發檢測自體免疫型之抗丙型干擾素抗體(anti-IFN-γ Ab)的優化試驗程序。實驗結果顯示，本研究團隊開發之檢測平台和生物連結分子皆具有優異的量測性能，同步以電化學量測系統整合於OBMorph平台，利用雙噻吩生物連接分子的導電特性可以同步量測丙型干擾素12.8 pM ~ 1000 nM的濃度，並具多功整合型生物感測平台獨特的靈敏度和靈活性。同時也成功證實雙噻吩生物分子可用於固定抗體或抗

原，雙向檢測抗體-抗原或抗原-抗體，故為一有效的生物連結分子。雙噻吩基晶片固定IFN-γ的訊號響應為聚葡萄醣晶片的8.31倍，而分析物的訊號響應可再增為2倍，顯示出其高靈敏度的特性。所測得抗丙型干擾素抗體濃度為0.67 nM ~ 83.33 nM範圍，以3.33 nM的濃度進行六次再生循環測試之感測訊號耗損小於1%，再現性表現優良。本研究所開發之檢測程序模型簡化便捷，不僅具大量、 可快速篩檢潛伏性結核病或定量自體免疫病灶，襄助臨床診治與用藥判斷的潛能，且具有時間和成本的優勢。聯合國防治結核病的重點工作之一，即為發展更適切且可用在第一線的診斷工具。此外，據市場分析，2015年至2020年全球免疫

分析市場規模將增長70億美元，而生物感測器市場規模則將增長95.3億美元。因此，生物分子交互作用分析，尤其是抗體與抗原之間的親和作用力，在生命科學研究、新藥開發與醫學臨床檢驗等領域的應用益發重要。本研究結果證實了研究團隊所開發的即時、無標記的檢測方法與系統-雙噻吩基生物感測系統可應用於檢測潛伏型結核菌感染之生物標誌物IFN-γ和anti-IFN-γ Ab，即時監測與分析生物分子間的相互作用，所得結果更證明其為高靈敏度的生物感測器，同步的量測系統與數據則可加速臨床的診斷與處置，而anti-IFN-γ Ab檢測模組的開發，對於自體抗體的檢測程序及感測晶片的再生循環試驗，也提供了進一步臨床研究的應用

及縮短檢測時間與降低成本的效益。希冀，本研究成果對於未來技術研發的運用、疾病的防治或多元的應用上，具有為本土性發展體外檢測器材帶來實質的助力，並得使其更臻完善的潛能。