二氧化碳變黃金 中山大學創新光觸媒技術助減碳

記者王正平／高雄報導

二氧化碳轉化能源再突破！國立中山大學光電工程學系副教授李炫錫研究團隊研發新型光觸媒技術，精確調控合成出Z型異質結構，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功效；此項光觸媒技術大幅降低材料成本，二氧化碳捕獲能力與電荷轉移效率百分之百，可望有效減緩碳排與全球暖化問題，研究成果登上國際知名頂尖期刊「化學工程」。

李炫錫副教授指出，以光催化二氧化碳還原反應，被視為是解決能源危機與減緩氣候變遷的關鍵技術。提升光觸媒轉化效率的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；而Z型異質結構因能強化電荷分離效率與表面氧化還原反應效率，成為近十年的研究焦點。

過去研究嘗試透過介面缺陷、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，但本次研究發現，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。

李炫錫團隊研發的催化劑克服了二氧化碳還原反應的限制，首次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。

展望未來，李炫錫表示，團隊亦可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。研究團隊將尋求更進一步提高光觸媒性能的方法，使其能夠實際應用、易於整合到現有基礎設施中，甚至是工業級應用上。