國立中山大學光電系助理教授李炫錫團隊創世界先例,首次發現奈米結構光觸媒可將二氧化碳轉化為一氧化碳,減少碳排放,獲國際頂尖期刊「應用催化B:環境」刊登。此研究為全球首創的奈米結構光觸媒轉化技術,有助於解決能源需求和全球暖化等環境問題。
李炫錫與國內外研究人員合作,開發高效、無毒且穩定的光觸媒材料。他們以石墨氮化碳/硫化銅錫奈米結構作為光觸媒,利用碳銅和氮銅雙鍵的功能,可有效將二氧化碳轉化為一氧化碳。他們透過熱注法,將合成的超薄石墨氮化碳粉末與硫化銅錫奈米粒子複合材料結合為奈米結構材料。這種奈米結構材料,在波長為500 nm光照下的表觀量子產率為2.2%,是目前已知的最高的。這些優異的性能源自於硫化銅錫材料在超薄石墨氮化碳膜片表面成功結合,並與超薄石墨氮化碳膜片/硫化銅錫界面上獨特氮銅和碳銅雙鍵的形成有關。
此研究製備的光觸媒實現了從二氧化碳轉化為一氧化碳最高的百分之百選擇性產率,透過獨特的氮銅和碳銅雙鍵活化,以有效率的方式產生一氧化碳,製備過程安全、簡單且環保。
奈米結構光觸媒可在延長的操作時間內穩定的轉化二氧化碳,並具有高度回收性。此項研究能將大氣中的二氧化碳轉化為可再生的原料或燃料,有助於減少碳排放、實現永續能源。
李炫錫表示,這項研究將開闢新途徑,解決環境問題。他強調,將繼續深入研究新材料與結構設計,以尋求更佳優化的光觸媒系統。