分子篩 (Molecular Sieves)
國立臺灣師範大學化學系博士生林欣慧
「分子篩」1,2是 McBain 在 1932 年所提出的概念，他認為應該有一種物質，可以在「分子」為單位的層級中，進行尺寸或形狀的篩選，而達到分離的效果。3
分子篩又稱為合成沸石 (Zeolites)，是一種具有單一孔徑的多孔材質，主要由矽、鋁、鎵、鍺、鋅、鈹等等四面體配位的原子之結晶氧化物所構成，可以吸附特定的液體或氣體；因此在一般的化學實驗室及工業界都是很常見可作為乾燥劑使用或作為純化產物的材料。（圖一）
圖一 分子篩 (Linde Type 4A)（圖片來源：本文作者林欣慧拍攝）
其作用原理是利用分子篩的特殊單一孔徑結構，對分子尺寸進行篩選，只有小於孔洞尺寸的分子可以進入晶體的孔洞中；當目標分子進入孔洞中，又因為分子篩中的金屬離子對於極性大的分子產生作用力（凡德瓦耳力或靜電力等等），將目標分子吸附住，而達到純化的效果。以除水能力為例，分子篩大約可以吸收約本身重量的 20% 以上的水；且使用過的分子篩再以適當條件(加熱或微波)除去雜質或水分，便可繼續重複使用，是相當好且環保的純化介質。
化學氣相沉積法(Chemical Vapor Deposition)
國立臺灣大學化學系學士生張育唐/國立臺灣大學化學系陳藹然博士責任編輯
化學氣相沉積法，是一種化學上常用的合成過程，其目標是生產高效能且高純度的一些化學材料。例如像是人工鑽石的合成，以及半導體業上的薄膜合成，都是透過化學氣相沉積法來達到。而化學氣相沉積法製造鑽石的發現，有效地提升了鑽石的產量與應用性。
一個典型的化學氣相沉積法，是將我們所使用的基底(substrate)，暴露於欲合成之材料的前驅物蒸氣當中，常見的基底如矽、金屬或金屬化合物；當前驅物蒸氣接觸到基底，便可能會發生不同的變化，譬如沉積、分解等反應產生欲合成附著在基底上，當這些分子持續累積，便會得到我們所想要的材料。
例如像是在半導體產業上，我們將晶圓作為基底，暴露在不同的蒸氣下，可以得到矽、二氧化矽、氮化矽(Si3N4)，甚至是一些金屬的薄膜沉積。
我們使用矽烷蒸氣可以得到矽：
SiH4 → Si + 2 H2
生物陶瓷（Bioceramics）
臺北市立第一女子高級中學化學科何鎮揚老師/國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯
生物陶瓷是指具有特殊生理行為的一類陶瓷材料，主耍用來構成人類骨骼和牙齒的某些部分，甚至可望部分或整體地修復或替換人體的某些組織、器官或增進其功能。作為生物醫學組織材料，一般來說需滿足以下基本特性。
生物學條件：1.生物相容性好：對機體無免疫排斥反應，種植體不致引起周圍組織產生局部或全身性反應，最好能與骨形成化學結合，具有生物活性；2.對人體無毒、無刺激、無畸、過敏、致突變和致癌作用；3.不會產生溶血、凝血反應。
防彈纖維 (Bullet Proof Fabric)：克維拉 (Kevlar)與迪尼瑪 (Dyneema)纖維
臺北市立永春高級中學化學科蔡曉信老師/國立臺灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯
一、克維拉纖維：
在1975年聖誕節的前兩天，美國西雅圖有位執勤警察在遭受一位竊賊在距離不及1公尺正前方的槍擊而能保命，其秘密在於穿著杜邦公司生產的《KEVLAR-29》纖維所做的防彈衣，此種纖維成份是芳香族聚醯胺（Aromatic polyamide），這種材料是1965年偶然發現的。
美國聯邦商業委員會為了與一般的脂肪族聚醯胺（Aliphatic polyamid）即尼龍區別，對於含量85 %以上苯環單位的芳香族聚醯胺另稱為阿拉米德（Aramid）。
蠶絲 (Silk)
臺北市立第一女子高級中學三年級林欣怡/臺北市立第一女子高級中學化學科周芳妃老師修改/國立臺灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯
蠶絲的來源
蠶絲是一種蛋白質纖維，由熟蠶結繭時分泌的絹絲液凝固而成，是天然高分子材料之一。蠶所吃的桑葉，是用來做成絲的原料，平均1000隻蠶，從出生到吐絲需要吃20公斤的桑葉，但所吐出來的絲卻只有半公斤左右。
蠶的身體裡面盤繞了兩條腺體，這兩條絹絲腺在蠶的鼻口部分匯集成一條吐絲管。蠶的幼蟲經脫皮四次後會開始造繭，一隻蠶約需花費六十個小時，才能吐出長達1.6公里的絲。蠶吐絲的孔叫絲嘴，初步吐出來的絲呈現液態，一接觸空氣後會立刻硬化成為絲纖維。只要把蠶繭放入沸水中煮再抽絲，便可以得到生絲，然後再經織紡、染色、印花，就是一匹匹細緻柔美的絲綢了。
聚苯乙烯（Polystyrene）
國立台灣師範大學化學研究所劉嘉倫碩士生/國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯
聚苯乙烯（Polystyrene），簡稱PS，它是一種熱塑性物質，在室溫下為玻璃狀固體，若加熱高於其玻璃轉移溫度時則會呈現流動態，當溫度下降時會再次形成固體。純的聚苯乙烯固體是無色、堅硬的塑料，可以和多種染料混合產生不同的顏色。固態的聚苯乙烯應用性很廣，例如免洗餐具、塑膠模型、CD和DVD的外殼。發泡聚苯乙烯在日常生活中幾乎無所不在，像是包裝材料或是飲料杯。下圖為保麗龍球是常見的聚苯乙烯製品。
聚合物醫用生物材料（Matrial）
臺北市立第一女子高級中學化學科何鎮揚老師/國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯
聚合物醫用生物材料的主要用途是將聚合物先製成生物材料，再將生物材料結合成生物體的各器官，以暫時代替人體正常器官，必要時甚至可永久取代。
生物體內的各種組織和器官都有各自的生物功能。他們是“活”的，也是被整體生物體所控制的。生物材料中有的是結構材料，包括骨骼、牙齒等硬組織材料，和肌肉、肌腱、皮膚等軟組織材料，還有許多功能材料所構成的功能性器官，例如眼球晶狀體是由晶狀蛋白包在上皮細胞組成的薄膜內形成的無散射、無吸收、可連續變焦的廣角透鏡。因此，可以說生物體內生長著不同功能的材料和器官。材料科學的一個重要研究領域是模擬這些生物材料來製造人工材料，這些人工材料可以做生物組織器官的人工代替物（如人工辦膜、人工關節等），也可以在非生物醫學領域應用（如模擬生物膜等）。植入體內的生物器官替代物，首先必須具有生物相容性，現代合成化學可以做到一定的生物相容性。例如：用聚乳酸作為可生物降解的類骨骼材料；用含氟人造血漿作為輸血材料；用有機矽材料作為親水性的隱形眼鏡材料；用聚胺酯做成人造皮膚、人工血管等。目前，聚合物材料作為人工臟器、人工關節等醫用材料正在逐步得到應用，下表是一些用於人工臟器的聚合物材料。
