中央消息 (中央社记者 赵敏雅 台北12日电)全球力推绿色能源,国辐中心今天表示,携手澳洲科廷大学所组成的跨国研究团队,开发新型催化剂「反钙钛矿结构之三元铜钴氮(CuNCo3)」,大幅提升硝酸盐转换成绿氨的效率与稳定性,为废水治理与绿色氨能源转型带来重大突破。 国科会辖下的国家同步辐射研究中心发布新闻稿指出,硝酸盐还原反应是一个多步骤、复杂的电化学过程,不仅反应速度慢,还容易受到副反应干扰。此外,传统催化剂在反应过程中常出现结构不稳或副产物累积的致命伤,导致氨的产率与选择性难以提升。 国辐中心说明,研究团队打破传统研究方式,首度设计出「三元铜钴氮」反钙钛矿结构的催化剂。利用铜与钴之间的特殊电子交互作用,当硝酸盐分子靠近时,催化剂表面的钴原子会立刻智能切换「自旋状态」,借此产生高度活性的钴位点,这些位点能改变硝酸盐的吸附方式,使反应更容易进行,进而降低能量门槛并加快生成氨的速度。 国辐中心表示,为了深入理解反应机制,研究团队首度运用「台湾光子源」,与兴建在日本「SPring-8同步加速器光源」台湾光束线的「先进原位临场监测技术」,即时追踪催化反应进行过程,活性位点的电子结构、局部键结变化与反应中间体演化,成功证实钴原子智能切换自旋性在催化过程中的内核作用。 国辐中心指出,研究结果证实,这款新型催化剂展现近乎完美的性能,首先是卓越的能源利用效率,在低电压、低能耗的条件环境下,它对氨的生产效率达到100%;其次是它能以极快运作速度,将高浓度的硝酸盐持续稳定输出大量的氨;最后是耐久性,即使经过长时间连续运转测试,依然保持高稳定性。 国辐中心表示,这项研究不仅为硝酸盐转化绿氨技术提供一种高效、稳定的催化剂架构,更开创通过调控金属自旋态,来优化电催化反应的新思路,未来可望为解决工业废水中的硝酸盐污染问题提供环保解决方案,并推动绿色氨能的能源转型,为电催化领域注入崭新动能。(编辑:黄国伦)1150512 选择与事实站在一起,您的每一份赞助,都是守护新闻自由的力量 下载中央社「一手新闻」APP,即时掌握最新消息 本网站之文本、图片及影音,非经授权,不得转载、公开播送或公开传输及利用。