|
課程名稱 |
奈米生物能源元件特論
SPECIAL TOPICS ON NANO/BIOENERGY DEVICES |
|
開課學期 |
99-1 |
|
授課對象 |
生物資源暨農學院 生物產業機電工程學研究所 |
|
授課教師 |
陳林祈 |
|
課號 |
BME8703 |
|
課程識別碼 |
631 D4610 |
|
班次 |
|
|
學分 |
3 |
|
全/半年 |
半年 |
|
必/選修 |
選修 |
|
上課時間 |
星期四5,6,7(12:20~15:10) |
|
上課地點 |
知201 |
|
備註 |
本課程中文授課,使用英文教科書。本課程中文授課,使用英文教科書。
限碩士班以上
總人數上限：20人 |
|
Ceiba 課程網頁 |
http://ceiba.ntu.edu.tw/991NBD |
|
課程簡介影片 |
|
|
核心能力關聯 |
核心能力與課程規劃關聯圖 |
|
課程大綱
|
|
為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
|
|
課程概述 |
面對後石油時代及日益嚴峻的全球暖化問題，積極開發高經濟效益替代性燃料及碳中性之再生能源元件已蔚為全球科研風潮。同時善用奈米科技及生物技術有效提升再生能源元件之工作性能更是大勢所趨。有鑑於此，本課程將深入地介紹數種基於奈米材料及生物分子發展而成之新穎電化學能源元件，包括：奈米染料敏化太陽能電池、智慧型節能窗戶及生物燃料電池。除了探討上述奈米生物能源元件的工作原理，課程中還會介紹能源元件之組裝與量測方法，並且綜整能源元件之發展願景與所面臨之技術挑戰。
本課程每週四下午567，上課三小時，規劃如下：
第一小時：課程單元背景介紹 (自編講義 by teacher)
第二小時：課程單元理論介紹 (指定文獻 by teacher)
第三小時：課程單元文獻討論 (指定文獻 by stduents and teacher) |
|
課程目標 |
1. 使修課學生瞭解奈米生物能源元件研究背景與應用契機
2. 使修課學生具備對奈米生物能源元件進行深入理論分析與系統設計之能力
3. 使修課學生掌握奈米生物能源元件之研究發展趨勢 |
|
課程要求 |
1. 限本校碩士班以上同學選修
2. 選修同學需已修過電化學或同等課程
3. 修課同學不得無故缺課（因為每次上課第三小時為文獻討論） |
|
預期每週課後學習時數 |
|
|
Office Hours |
另約時間 |
|
指定閱讀 |
1. 自編講義
2. 指定文獻 |
|
參考書目 |
1. Bard and Faulkner, Electrochemical methods: fundamentals and applications, 2nd ed., Wiley (2000).
2. Sze, Semiconductor devices – physics and technology, 2nd ed., Wiley (2002).
3. P. Monk, R. Mortimer and D. Rosseinsky, Electrochromism and electrochromic devices, Cambridge University Press (2007).
4. Luque and Hegedus (eds.), Handbook of photovoltaic science and engineering, Wiley (2003). On-line book available at NTU library.
5. A. J. Bard, Integrated chemical systems: a chemical approach to nanotechnology, Wiley (1994).
6. Niemeyer and Mirkin (eds.), Nanobiotechnology, Wiley (2004). On-line book available at NTU library.
7. Fuel cell handbook (7th ed.) EG&G technical services.
8. S. Minteer, Alcoholic fuels, Taylor & Francis (2006).
|
|
評量方式
(僅供參考) |
|
No. |
項目 |
百分比 |
說明 |
|
1. |
課堂報告與討論 |
40% |
|
2. |
期中考 |
30% |
|
3. |
期末考 |
30% |
|
|
|
週次 |
日期 |
單元主題 |
|
第1週 |
9/16 |
1-1 Course Overview; 1-2 Sustainability and Energy Issues; 1-3 Solar, Biomass and Nano/biotech |
|
第2週 |
9/23 |
2-1 Green Buildings and Solar Windows; 2-2 Dye-Sensitized Solar Cells (DSSCs); 2-3 Photoelectrochromic Windows |
|
第3週 |
9/30 |
3-1 Case Study on Photoelectrochromic Windows; 3-2 and 3-3 Photoelectrochemical Cells |
|
第4週 |
10/07 |
4-1 Case Study on DSSCs; 4-2 and 4-3 Smart Windows |
|
第5週 |
10/14 |
5-1 Case Study on Solar Windows; 5-2 Inorganic Electrochromic Materials; 5-3 Tungsten Oxide |
|
第6週 |
10/21 |
6-1 Case Study on Prussian Blue Analogues; 6-2 Organic Electrochromic Materials;
6-3 Electrochromic Organics and Polymers |
|
第7週 |
10/28 |
7-1 Case Study on All-Organic Device; 7-2 Insertion Electrochemistry; 7-3 Polymer Electrolyte Overview |
|
第8週 |
11/04 |
8-1 Case Study on Ionic Liquids; 8-2 Electrochromic Device Assembly and Characterization; 8-3 Electrochromic Device Design |
|
第9週 |
11/11 |
Midterm Exam |
|
第10週 |
11/18 |
10-1 Midterm Exam Review; 10-2 Backgrounds for Biofuel R&Ds; 10-3 Basics of Biofuel Thermochemistry |
|
第11週 |
11/25 |
11-1 Case Study on Chemical Hydrolysis of Biomass; 11-2 Microbes and Biofuels; 11-3 Genomics and Biofuels |
|
第12週 |
12/02 |
12-1 Case Study on Biomass-to-Liquid (BTL) Fuels; 12-2 Biofuel Cell Overview; 12-3 Proton Exchange Membrane (PEM) Fuel Cells |
|
第13週 |
12/16 |
13-1 Case Study on PEM Fuel Cells; 13-2 Microbial Fuel Cells: Overview; 13-3 Microbial Fuel Cells: Bacteria |
|
第14週 |
12/23 |
14-1 Case Study on Microbial Nanowires; 14-2 Enzymatic Biofuel Cell Overview; 14-3 Membraneless Glucose O2 Biofuel Cell |
|
第15週 |
12/30 |
15-1 Case Study on Membraneless Ethanol O2 Biofuel Cell; 15-2 Challenges in Biocatalysis; 15-3 Cascade Biocatalysis |
|
第16週 |
01/06 |
16-1 Case Study on Enzyme Technology on Biofuel Cells; 16-2 Nano-wired Enzymes; 16-3 Enzymatic Biocathodes |
|
第17週 |
01/13 |
17-1 Case Study on Chemical Glucose Fuel Cells; 17-2 High-power Glucose Biofuel Cell; 17-3 Biomechatronics Application |
|
第18週 |
TBD |
Final Exam |
|