全球最高二氧化碳轉換率！台大跨國團隊找到最新催化劑

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作者 自由時報

2019-07-15

台灣大學化學系教授陳浩銘（右二）團隊研究今年6月登上國際期刊Science。（記者簡惠茹攝） 〔記者簡惠茹／台北報導〕台灣大學化學系教授陳浩銘團隊開發出獨特技術，吸引瑞士學者一同合作，耗時3年，終於證明以鐵作為二氧化碳轉換成一氧化碳的催化劑，「單原子三價鐵」轉換過程維持高活性的關鍵原因，成功找到全球低電壓轉換率最高的最新催化劑，研究今年6月登上全球綜合型國際期刊排名第一的「科學」（Science）。 台灣大學化學系教授陳浩銘團隊。（科技部提供） 台大教授陳浩銘和瑞士洛桑理工學院教授胡喜樂組成跨國研究團隊，研究證明「單原子三價鐵」催化劑將二氧化碳轉換成一氧化碳過程中的高活性，來自於反應過程中維持在高價態，也就是穩定性高的狀態，低電壓轉換率可達90%是目前全球最高，一氧化碳後續能直接進入現有工廠製程再製成其他燃料。 陳浩銘表示，二氧化碳還原反應被認為是解決溫室效應最有機會的途徑，從1985年開始就有人研究不同金屬的催化劑，而銅催化劑是目前唯一可以把二氧化碳轉換成碳氫化合物直接成為燃料的方式，但是因為產物都是混合物，必須還要經過分離，不具有高產物選擇性，而且耗能非常高。 陳浩銘指出，因此科學家轉向第二條路徑，「將二氧化碳轉換成一氧化碳」，直接進到工業化製程，後續可以跟商業化製程組合成燃料，形成零排放的碳循環，而這條路徑中，目前主要都是以金和銀貴金屬做成轉換成一氧化碳的催化劑，但是需要施加極高的電壓、高耗能才能轉化完成。 而陳浩銘團隊首度將「單原子三價鐵」應用於二氧化碳轉換成一氧化碳的催化劑，陳浩銘表示，可以在極低的電壓下，只要使用負0.2到0.4伏特，轉化率就能高達90%，是目前全世界最佳轉換效率，跟低耗能的程度跟銅催化劑比較下，可以節省耗能三分之一到四分之一。 陳浩銘團隊更開發出獨特的「X光臨場分析技術」，團隊自己組裝裝置和調配參數，吸引瑞士洛桑理工學院團隊一同加入研究，陳浩銘說，這是研究登上科學期刊的關鍵，透過這項技術，搭配國家同步輻射研究中心的台灣光源和日本同步加速器光源的台灣合約光束線，才能從中證明單因為反應過程中，單原子三價鐵保持在高價態，而高價態背後代表的就是高穩定性，所以才能有高活性的表現。 未來可能應用方面，陳浩銘指出，跟火力發電的合作機會最大，目前發電廠煙囪上會排放出高濃度二氧化碳，只要接管把二氧化碳輸送到水裡面，瞬間提高溶解度，把高濃度二氧化碳收集在液體裡面，放上太陽能電池就能跟催化劑運作，收集一氧化碳後就可以運送給工廠使用。 相關影音 引用台灣228網站: http://www.228.net.tw/index.php?option=com_content&task=view&id=34048&Itemid=76 Source: 自由時報