二氧化碳變黃金 光觸媒技術能助減碳

【記者王淑芬高雄報導】對抗氣候變遷，減量二氧化碳排放量是全球共同的課題，如何能有交降低碳排，並做有效的能源轉化？中山大學光電工程學系發表研發新型光觸媒技術，可高效將二氧化碳轉化為一氧化碳，並同時達減碳與產出再生能源雙重效能。

光電工程學系今(12/15)日發表一項跨學術單位的研究成果，即透過光觸媒技術調控合成出Z型異質結構，將二氧化碳轉化為一氧化碳，尤其電荷轉效率達到百分之百，可望有效減緩碳排與全球暖化問題。

光電工程學系副教授李炫錫帶領團隊研發新型光觸媒技術，以光催化二氧化碳還原反應，提升光觸媒轉化效率。其三大核心要素包括光吸收效率、電荷分離效率及表面氧化還原反應效率。

研究指出，過去嘗試透過介面缺陷、化學鍵結異質介面、電子自旋極化及誘導微應變等方式提升介面電荷傳輸，但此次研究發現，若能同時導入介面工程、加上非對稱金屬配位中心，可使介面電荷遷移最佳化，並有效調控二氧化碳與中間體的吸附強度。

團隊揭露，研發的催化劑克服了二氧化碳還原反應的限制，成功導入限制在硫化鋅銦單層材料中的非對稱鋅硫化氮配位，突破本身僅具對稱金屬配位、電荷再分佈能力有限的先天缺點。

研究結果顯示，此次的實驗顯示與其他已知的光觸媒相比，所製備的2D／2D奈米片光觸媒對二氧化碳生成一氧化碳的選擇性高達100%，產率最高，有助於進一步推動光觸媒二氧化碳轉化技術的實用性與高效應用。

圖／中山大學提供

團隊期望未來將所開發的非對稱活性配位工程技術應用於其他材料的不同催化轉化上，也將持續研究各種有前景的材料和結構設計，將尋求更高階光觸媒性能的方法，盼實際應用甚至是工業級的使用之中。