品观点|全球首发现! 中山大学研究:奈米结构光触媒可减碳

全球首发现! 中山大学研究:奈米结构光触媒可减碳(中山大学提供)

国立中山大学创世界先例,首次发现奈米结构光触媒的转化应用有助于减少碳排!光电工程学系助理教授李炫锡最新研究成果,以石墨氮化碳(g-C3N4)/三元金属硫化物硫化铜锡(Cu2SnS3)奈米结构作为光触媒,利用碳铜(Cu-C)与氮铜(Cu-N)双键结加乘作用的功能,可有效将二氧化碳转化为一氧化碳,这也是全球首次展示石墨氮化碳/硫化铜锡奈米结构光触媒用于二氧化碳的转化,缓解能源需求和全球暖化等环境问题,获刊国际知名顶尖期刊「应用催化B:环境」(Applied Catalysis B: Environmental)。

李炫锡主持中山大学光电系「奈米能源与界面实验室」,并与国立阳明交通大学和香港城市大学研究人员合作国际计划,开发高活性、无毒且长期稳定的光触媒材料。他指出,虽然早在1978年就有学者利用半导体材料做出光触媒二氧化碳转化技术的开创性研究,但高效、选择性和长期稳定性能的光触媒开发和设计,在近40年来仍然是艰难的挑战,新研究有助于光触媒的进一步开发。

李炫锡研究团队透过热注法,将合成的超薄石墨氮化碳粉末与硫化铜锡奈米粒子复合材料结合为奈米结构材料,研究制备的光触媒实现从二氧化碳转化为一氧化碳最高的百分之百选择性产率,透过独特的氮铜和碳铜双键活化,以有效率的方式产生一氧化碳,制备过程安全、简单且环保。

奈米结构光触媒可在延长的操作时间内稳定的转化二氧化碳,并具有高度回收性,在重视全球暖化问题、环境保护及永续发展的趋势下,此项研究能将大气中的二氧化碳转化为可再生的化学工业原料或燃料,如相关产业或工厂能广泛应用此种技术,将有助于减少碳排放、实现永续环境绿色能源的可能性,善尽企业社会责任。

李炫锡强调,独特的碳铜和氮铜双键加速光触媒转化二氧化碳,为光触媒材料和高效二氧化碳转化的设计开辟一条新途径,研究团队将继续探索新的可能性和解决方案,以解决环境问题,继续深入研究新材料与结构设计,以寻求更佳优化的光触媒系统。