中山大学发现 奈米结构光触媒可减碳 半导体新启发 清大证实晶面效应理论

清大化学系教授黄暄益（左）及博士在职生陈柏豪（右）以研究实证晶面效应。（清大提供／王惠慧新竹传真）

国立中山大学光电系助理教授李炫锡团队创世界先例，首次发现奈米结构光触媒可将二氧化碳转化为一氧化碳，减少碳排放，获国际顶尖期刊「应用催化B：环境」刊登。（国立中山大学提供／袁庭尧高雄传真）

南北2所国立大学分别传出突破性研究，中山大学光电系团队创世界先例，以奈米结构光触媒将二氧化碳转化为一氧化碳，有助于减少碳排放；清华大学化学系团队则发表「晶面效应」理论，证实晶体形状不同，就会产生不一样的电性、光学性质及光催化活性，可望启发半导体研究突破。

中山大学光电系助理教授李炫锡团队创世界先例，以石墨氮化碳／硫化铜锡奈米结构作为光触媒，利用碳铜和氮铜双键的功能，可有效将二氧化碳转化为一氧化碳，再透过热注法，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，在波长为500nm光照下表观量子产率为2.2％，是目前已知的石墨氮化碳／三元金属硫化物光触媒材料中最高的。

此研究制备的光触媒实现了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，能将大气中的二氧化碳转化为可再生的原料或燃料，有助于减少碳排放、实现永续能源。

此外，过去学界认为相同晶体的导电度、光学性质应该都一样，但清华大学化学系教授黄暄益多年前就发现氧化亚铜八面晶体最导电，其次是立方晶体，菱形十二面晶体则完全不导电；此外，氧化亚铜菱形十二面晶体的光催化活性最佳，其次是八面晶体，立方晶体则不具光催化活性，且不同形状晶体呈现的颜色也不一样。

黄暄益团队使用国家同步辐射中心的高解析度X光照射晶体，并以高解析电子显微镜观测，果然发现八面晶体、立方晶体、菱形十二面晶体上的晶格排列都不一致，证实「晶面效应」理论，登上顶尖期刊《Small》。